基于STK軟件包的應(yīng)用開發(fā)

杜增

摘要：STK（衛(wèi)星工具包）作為一款優(yōu)秀的軍事領(lǐng)域兵力生成和系統(tǒng)分析工具，有精確的模型和豐富的開發(fā)接口。本文通過對(duì)STK軟件開發(fā)包的研究，分析歸納了STK的開發(fā)任務(wù)類型和開發(fā)包支持的開發(fā)環(huán)境平臺(tái)，指出STK底層的核心支撐技術(shù)，并給出兩個(gè)核心類庫(kù)STK Objects和STK X的類圖。根據(jù)具體的想定實(shí)例，利用STK開發(fā)包開發(fā)自定制應(yīng)用程序并展示開發(fā)成果，具有較好的理論和應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：STK；STK軟件開發(fā)包；STK支撐技術(shù)；STK對(duì)象模型

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.04.023

0.引言

現(xiàn)有軍事裝備的研制周期長(zhǎng)、耗資大，系統(tǒng)效果只有研制完成之后才能得到真實(shí)驗(yàn)證。因此，前期技術(shù)論證過程中的系統(tǒng)仿真具有重要意義。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)不僅是海陸空三維立體戰(zhàn)爭(zhēng)，而且已發(fā)展到海陸空天和信息多維空間中的聯(lián)合行動(dòng)。近幾年，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將分布在廣闊區(qū)域內(nèi)的各種探測(cè)和傳感裝置、指揮中心和各種武器系統(tǒng)，集成為一個(gè)高效的大系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的信息共享和武器的高效優(yōu)化使用的網(wǎng)絡(luò)中心站成為現(xiàn)代軍事的主流作戰(zhàn)思路。可以看見，在復(fù)雜大系統(tǒng)和高度集成的子系統(tǒng)成為趨勢(shì)情況下，用戶需求必然呈現(xiàn)更深層次的多樣化和差異化，這無疑增加了仿真的復(fù)雜性。在這種高度綜合化和復(fù)雜化背景下，用戶更偏向于結(jié)合自己的仿真應(yīng)用進(jìn)行建模和仿真，而不是單獨(dú)的使用軟件本身模塊。

衛(wèi)星工具包（STK）是美國(guó)AGI公司推出的軍事領(lǐng)域領(lǐng)先的系統(tǒng)分析工具。STK可以快速的分析復(fù)雜的陸、海、空、天任務(wù)，其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析計(jì)算能力和良好的二三維展示功能幫助用戶更好的理解場(chǎng)景，加上模型精確可靠、開發(fā)接口豐富，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛運(yùn)用。

本文對(duì)STK提供的軟件開發(fā)包進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)STK的開發(fā)任務(wù)進(jìn)行了分類，詳細(xì)介紹了不同類型的下的基礎(chǔ)支撐技術(shù)，特別是核心的類、接口和方法，并結(jié)合具體的想定實(shí)例對(duì)開發(fā)包的使用做了介紹。

1.STK軟件開發(fā)包概述

STK是一個(gè)基于物理學(xué)的幾何引擎，內(nèi)置很多分析模型，能夠精確展示和分析陸、海、空、天的場(chǎng)景和實(shí)體。在實(shí)時(shí)或仿真時(shí)間中，用戶可以通過不同的傳播法則構(gòu)建隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的實(shí)體位置和方位模型。確定位置和方位后，用戶可以設(shè)置各類傳感器、雷達(dá)、天線、通信鏈和其他負(fù)載的特性，考慮所有物體的關(guān)系，STK可以測(cè)量感興趣的載體之間的空間關(guān)聯(lián)。STK內(nèi)部，這些實(shí)體的關(guān)聯(lián)通過多次反射鏈來衡量。同時(shí)，STK支持在一系列約束條件下（比如負(fù)載品質(zhì)，獨(dú)特的用戶算法等），并將環(huán)境影響合并（比如光照、天氣等因素）評(píng)估這些關(guān)聯(lián)的品質(zhì)。除去STK強(qiáng)大的分析能力，它精確地二三維可視化和分析數(shù)據(jù)輸出能力也有助于更好理解情形。用戶可以通過截圖、電影甚至VDF文件分享結(jié)果。

STK提供了多種方式給用戶開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用程序。綜合起來主要有三種方式：直接用STK開發(fā)應(yīng)用程序；通過STK/Conn模塊獲取STK數(shù)據(jù)用于自有應(yīng)用程序；使用STK提供的軟件開發(fā)包開發(fā)定制的應(yīng)用程序。其中，第一種方式建模快，但采用STK應(yīng)用程序開發(fā)難以利用現(xiàn)有資源實(shí)現(xiàn)定制化功能。方式二有一定的交互能力，實(shí)時(shí)性不高。方式三靈活性強(qiáng)，集成度高，利用STK提供的開發(fā)包可以開發(fā)獨(dú)立的應(yīng)用程序。現(xiàn)有研究中，方式二最多，涉及STK軟件開發(fā)包的研究極少。本文對(duì)STK開發(fā)包進(jìn)行梳理，并通過實(shí)例說明如何使用STK開發(fā)包進(jìn)行自有應(yīng)用程序的開發(fā)。endprint