實驗目的
本課程的主要目的是要讓學生使用 STK(Satellite Tool Kit)衛星軌道預測軟 體,新增各種衛星,包含低軌道衛星、中軌道衛星、高傾斜度軌道衛星、與同步 軌道衛星,簡易的輸入各個衛星的條件,即可在動態圖表中展示出來。
實驗步驟
(1)開啟 STK 範例檔
首先為了方便教學先開啟STK 教學範例檔,選擇 Help-> STK Welcome Page (如圖 4.3.9 所示)點取網頁上的 Start (如圖 4.3.10 所示),在選擇網頁左邊的 Training (如圖 4.3.11 所示),選擇 orbits -> orbits.htm (如圖 4.3.51 所示)點取網頁 下方的next(如圖 4.3.52 所示),再點取 Load This Scenario(如圖 4.3.53 所示),即 開啟orbits 的教學範例(如圖 4.3.54 所示)。
圖4.3.51、STK orbits 說明檔頁面
圖4.3.52、STK orbits 說明檔內容
圖4.3.53、STK orbits 說明檔載入範例圖
(2)建立一個低軌道衛星
1.在 Object Browser 視窗下,點取 orbits 專案,在功能表上選擇 Insert 選項(如圖 4.3.22 所示),點取 New 選項,在 Object Catalog 視窗下,選擇 satellite 衛星圖 示,再選擇Insert,此時如出現 Orbit Wizard 視窗,只需選擇 Cancel,將視窗關 閉,在Object Browser 視窗下,將 Satellite1 更名為 LEO(如圖 4.3.55 所示)。
2.在 Object Browser 視窗下,選擇 LEO 衛星,按下右鍵,選取 Properties Browser,
圖4.3.54、STK orbits 範例圖示
圖4.3.55、新增 LEO 衛星頁面
3.在 Orbit 頁面中,設定以下的參數:
Field Value
Propagator J4 Perturbation
Start Time 1 Jan 2000 00:00:00.00 Stop Time 2 Jan 2000 00:00:00.00 Step Size 1 minute
Orbit Epoch 1 Jan 2000 00:00:00.00 Coordinate Type Classical
Coordinate System J2000 Period 90 minutes Eccentricity 0.0 Inclination 28.5 deg Argument of Perigee 0.0 deg RAAN 0.0 deg True Anomaly 0.0 deg
4.當完成後選擇 OK 離開此頁面,可以在 2D Graphics 視窗中看出衛星軌道路徑 (如圖 4.3.56 所示)。
(3)建立一個中軌道衛星
1.在 Object Browser 視窗下,點取 orbits 專案,在功能表上選擇 Insert 選項(如圖 4.3.22 所示),點取 New 選項,在 Object Catalog 視窗下,選擇 satellite 衛星圖
圖4.3.56、LEO 衛星軌道頁面
示,再選擇Insert,此時如出現 Orbit Wizard 視窗,只需選擇 Cancel,將視窗關 閉,在Object Browser 視窗下,將 Satellite2 更名為 MEO(如圖 4.3.57 所示)。
2.在 Object Browser 視窗下,選擇 MEO 衛星,按下右鍵,選取 Properties Browser,
選擇Basic->Orbit 頁面(如圖 4.3.24 所示)。
3.在 Orbit 頁面中,設定以下的參數:
Field Value
Propagator J4 Perturbation
Start Time 1 Jan 2000 00:00:00.00 Stop Time 2 Jan 2000 00:00:00.00 Step Size 1 minute
Orbit Epoch 1 Jan 2000 00:00:00.00 Coordinate Type Classical
Coordinate System J2000 Apogee Altitude 10,000 km Perigee Altitude 10,000 km Inclination 15 deg Argument of Perigee 0.0 deg RAAN 0.0 deg True Anomaly 0.0 deg
圖4.3.57、新增 MEO 衛星頁面
4.當完成後選擇 OK 離開此頁面,可以在 2D Graphics 視窗中看出衛星軌道路徑 (如圖 4.3.58 所示)。
(4)建立一個高傾斜軌道衛星
1.在 Object Browser 視窗下,點取 orbits 專案,在功能表上選擇 Insert 選項(如如 圖4.3.22 所示),點取 New 選項,在 Object Catalog 視窗下,選擇 satellite 衛星 圖示,再選擇Insert,此時出現 Orbit Wizard 視窗(如圖 4.3.25 所示),選擇 Next 下一步,在Orbit Select 選項內,選擇 Molniya,再選擇 Next 下一步,選擇 Next 下一步,選擇Finish 完成(如圖 4.3.59 所示)。
圖4.3.58、MEO 衛星軌道頁面
圖4.3.59、HEO 衛星軌道精靈設定頁面
2.在 Object Browser 視窗下,將 Satellite3 更名為 HEO(如圖 4.3.60 所示)
(5)建立一個同步軌道衛星
1.在 Object Browser 視窗下,點取 orbits 專案,在功能表上選擇 Insert 選項,點 取New 選項,在 Object Catalog 視窗下,選擇 satellite 衛星圖示,再選擇 Insert,
此時出現Orbit Wizard 視窗,選擇 Next 下一步,在 Orbit Select 選項內,選擇 Geostationary,再選擇 Next 下一步。
2.在此頁面中,Subsatellite Longitude 選項內輸入-80 deg,選擇 Next 下一步(如圖 4.3.61 所示),再選擇 Finish 完成。
圖4.3.60、新增 HEO 衛星頁面
3.在 Object Browser 視窗下,將 Satellite4 更名為 GEO(如圖 4.3.62 所示)。
圖4.3.62、新增 GEO 衛星頁面
4.3.5 衛星地面站之衛星軌道預測軟體 Satellite Tool Kit 教學四