基于Matlab／STK的航天電子偵察效能仿真技術(shù)研究

許丞梁，郭福成，劉 洋

（國防科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙410073）

0 引言

STK（Satellite Tool Kit）是由美國AGI公司開發(fā)的一款功能強大的分析與仿真軟件，在航天領(lǐng)域的系統(tǒng)分析與仿真方面應(yīng)用廣泛。如文獻(xiàn)［1］利用STK 提供的與MATLAB的接口模塊進(jìn)行聯(lián)合仿真，構(gòu)建衛(wèi)星軌道仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)了對衛(wèi)星軌道和姿態(tài)的控制。文獻(xiàn)［2］通過STK 對“神舟”六號飛船和地面測控站進(jìn)行了覆蓋分析。文獻(xiàn)［3］通過幾何計算得到偵察衛(wèi)星覆蓋區(qū)域，據(jù)此進(jìn)行偵察效能分析。文獻(xiàn)［4］基于STK／CONNECT 模塊二次開發(fā)建立的偵察效能仿真系統(tǒng)，根據(jù)STK 分析報告，分析衛(wèi)星的偵察能力。上述例子都是單純依靠STK 進(jìn)行仿真分析，其生成的分析報告基本是由人工讀取、分析，用戶需要融合多種報告形式進(jìn)行分析。要得到較為宏觀的優(yōu)化參數(shù)，需要長時間、多次人工設(shè)置和讀取場景，因此利用STK 進(jìn)行具體的電子偵察任務(wù)的設(shè)計分析和參數(shù)優(yōu)化是較為復(fù)雜的。

針對上述情況，本文基于Matlab構(gòu)建電子偵察系統(tǒng)仿真軟件，結(jié)合STK 強大的軌道計算功能，可以對復(fù)雜航天任務(wù)進(jìn)行仿真分析，并通過STK／Matlab接口模塊，把STK 中的分析報告?zhèn)鞯組atlab工作空間中，由Matlab 讀取相關(guān)信息，進(jìn)行統(tǒng)計分析。利用Matlab對不同參數(shù)條件下的電子偵察效能進(jìn)行自動的多次統(tǒng)計分析和對比，取代以往人工設(shè)置和讀取STK 報告，改變以往效率低、速度慢、易出錯等不足。在接近真實條件下設(shè)定仿真場景，所得到的分析結(jié)果可信度更高。

1 仿真分析軟件設(shè)計方法

STK／X 模塊使用戶可以在不啟動STK 軟件的條件下實現(xiàn)STK 的場景生成及其他各種功能，具備二維及三維的可視化效果以及實現(xiàn)了仿真數(shù)據(jù)可提取分析［5-6］。……