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,了解如何讀取衛星軌道資料TLE(Tow Line Elements),並在 TLE 中建立新的 衛星,或是由衛星資料庫新增。
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,點取網頁上的 Start,在選擇網頁左邊的 Training,選擇 sgp4 -> sgp4.html (如 圖 4.3.77 所示)點取網頁下方的 next,再點取 Load This Scenario(如圖 4.3.78 所 示), 即開啟 sgp4 的教學範例(如圖 4.3.79 所示)。
圖4.3.77、STK sgp4 說明檔頁面
(2)使用 TLE(Tow Line Elements)傳送衛星
1.在 Object Browser 視窗內,選擇 sgp4-heo 衛星,按下右鍵,選擇 Properties Browser,選擇 Basic->Basic->Orbit 頁面(如圖 4.3.80 所示)。
圖4.3.78、STK sgp4 說明檔載入範例圖
圖4.3.79、STK sgp4 範例圖示
2.在 Orbit 頁面中,設定以下的參數:
Field Value Propagator SGP4
Start Time 27 Jun 1997 00:00:00.00 Stop Time 28 Jun 1997 00:00:00.00 Step Size 60 seconds
SSC Number 21263 (如圖 4.3.80 所示)
3.在 Orbit 頁面中,選擇 TLE Options 選項內的 Load 載入(如圖 4.3.80 所示),在 TLE Selection 視窗下,在 Load Method 選項內,輸入 Auto Load 自動載入(如圖 4.3.81 所示),在 TLE File 選項內選以下的路徑\AGI\STK6.0\Data\tce\ visible.tce。
圖4.3.80、orbits sgp4 衛星軌道設定頁面
4.當完成後選擇 OK 離開此頁面,在功能表上點取 Animate Forward 選項,即可 以在2D Graphics 畫面中看見衛星移動(如圖 4.3.82 所示)。
圖4.3.81、TLE 衛星軌道資料載入頁面
圖4.3.82、TLE 衛星軌道資料輸出結果
(3)手動載入星曆表
1.在 Object Browser 視窗內,選擇 sgp4-heo 衛星,按下右鍵,選擇 Properties Browser,選擇 Basic->Basic->Orbit 頁面。
2.在 Orbit 頁面中,選擇 TLE Options 選項內的 Load 載入。
3.在 TLE Selection 視窗下,在 Load Method 選項內,輸入 File Load,在 TLE File 選項內點選以下的路徑/STKData/Databases/Satellite/stkAllActive.tce
(如圖 4.3.83 所示)。
4.當完成後選擇 OK 離開此頁面,當完成後選擇 OK 離開此頁面,在功能表上點 取Animate Forward 選項,即可以在 2D Graphics 畫面中看見衛星移動
(如圖 4.3.84 所示)。
圖4.3.83、手動更改衛星軌道資料載入頁面
(4) 星曆資料的一些重要設定
1.在 Object Browser 視窗內,選擇 leo_insert 衛星,按下右鍵,選擇 Properties Browser,選擇 Basic->Basic->Orbit 頁面。
2. 在 Orbit 頁面中,設定以下的參數:
Field Value Propagator SGP4
Start Time 27 Jun 1997 00:00:00.00 Stop Time 28 Jun 1997 00:00:00.00 Step Size 60 seconds
在Orbit 頁面中,選擇 TLE Options 選項內的 Load 載入。
3.在 TLE Selection 視窗下,在 Load Method 選項內,輸入 File Insert 自動載入,
在 TLE File 選項內點選以下的路徑\AGI\STK6.0\Data\tce\landsat5mult.tce,在 TLE Selection 選項內,點選全部(如圖 4.3.85 所示)。
圖4.3.84、手動新增 TLE 衛星軌道資料輸出結果
4.當完成後選擇 OK 離開此頁面,當完成後選擇 OK 離開此頁面,在功能表上點 取Animate Forward 選項,即可以在 2D Graphics 畫面中看見衛星移動。
(5)使用衛星資料庫新增衛星
1.在功能表選項選擇 File,再選擇 Import->Satellite From Database 選項 (如圖 4.3.86 所示)。
圖4.3.85、載入多個 TLE 衛星軌道資料
圖4.3.86、選取 STK 衛星軌道資料庫
2.在 Satellite Database 頁面中,功能 Common Name 打勾,並輸入 molniya*,再 選取Perform Search(如圖 4.3.87 所示)。
3.在 Insert Satellite 頁面中,選擇 MOLNTYA 3-47( SSC Number = 23642),完成後 點取OK(如圖 4.3.88 所示),離開此頁面。
圖4.3.87、設定 STK 衛星軌道資料庫
圖4.3.88、STK 衛星資料庫新增衛星選單
4.在 Satellite Database 頁面中,選擇 Close,離開此頁面。
5.在 Object Browser 視窗內,可以看見新增的衛星 MOLNTYA 3-47,並可在 2D Graphics 視窗中,看見衛星軌道的路徑(如圖 4.3.89 所示)。
6.在 Object Browser 視窗內,選擇 leo-insert 衛星,按下右鍵,選擇 Properties Browser,選擇 2D Graphics -> Attributes 頁面(如圖 4.3.90 所示)。
圖4.3.89、衛星 STK 資料庫新增衛星結果
圖4.3.90、2D 畫面中衛星顏色設定頁面
7.在 Inherit Settings 選項內,將 Inherit from Scenario 不勾選,並將 Show Ground Track 選項不勾選,點取 sgp4_heo 衛星重複以上動作,使得此專案只有對新增 的衛星MOLNTYA 3-47 做計算。
8.完成後,點取 OK 離開此頁面,在 2D Graphics 視窗內,即可看見 MOLNTYA 3-47 衛星軌跡路線。
(6)使用 TLE 工具載入衛星
1.在功能表選項選擇 File,再選擇 Import->Satellite From TLE File 選項 (如圖 4.3.91 所示)。
2.在 Load TLE for sgp4 頁面中,在 Two Line Element Set File 選項內,選擇
\AGI\STK6.0\Data\tce\interest.tce 路徑(如圖 4.3.92 所示)。
圖4.3.91、選取 TLE 衛星軌道資料庫新增衛星
3.在 Load TLE for sgp4 頁面中,點取 Open…選項,即可產生 TLE 工具載入的結 果,可以顯示Name、TLE Epoch、Rev Number(如圖 4.3.93 所示),點取 Clos 離開此頁面。
4.在 Load TLE for sgp4 頁面中,將 Cross Reference Database 選項打勾,點取 Open…選項,即可產生 TLE 工具載入的結果,可以顯示 SSC Number、Common Name、International Number、Owner、Mission、TLE Epoch (如圖 4.3.94 所示)。
圖4.3.93、TLE 資料庫新增衛星選單
圖4.3.94、STK 衛星資料庫與 TLE 資料庫結合後選單
5.在 Insert Satellite 頁面中,選擇 ERBS( SSC Number = 15354),完成後點取 OK,
離開此頁面。
6.在 Load TLE for sgp4 頁面中,選擇 Close,離開此頁面。
7.在 Object Browser 視窗內,可以看見新增的衛星 ERBS,並可在 2D Graphics 視窗中,看見衛星軌道的路徑(如圖 4.3.95 所示)。
圖4.3.95、STK 資料庫與 TLE 資料庫新增衛星結果
4.3.7 衛星地面站之衛星軌道預測軟體 Satellite Tool Kit 教學六