Lesson 13 STK Analyzer

STK Analyzer： STK Analyzer()模塊是一個(gè)集成的軟件解決方案，通過將Phoenix Integration, Inc.的ModelCenter的工程分析功能與STK混合，可以自動(dòng)化STK權(quán)衡研究和參數(shù)分析。

Analyzer使您能夠輕松地執(zhí)行權(quán)衡和優(yōu)化研究，以及后處理功能。Analyzer模塊通過易于使用的GUI風(fēng)格界面提供了工具來(lái)理解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)空間，消除了對(duì)腳本或編程的需要。STK Analyzer提供了一組分析工具，包括:

• 使您能夠得到系統(tǒng)富余的設(shè)計(jì)空間

• 使您能夠輕松地在STK中執(zhí)行分析，而不涉及編程或腳本

• 引入權(quán)衡研究和后處理能力

本節(jié)任務(wù)：進(jìn)行權(quán)衡研究 (Perform a Trade Study)

創(chuàng)建新場(chǎng)景

1. 打開 STK，點(diǎn)擊創(chuàng)建新場(chǎng)景按鈕。

2. 場(chǎng)景名稱輸入 STK_Analyzer，時(shí)間默認(rèn)即可。點(diǎn)擊 OK。

3. 插入設(shè)施對(duì)象。

• 點(diǎn)擊 Insert > New

??

• 插入對(duì)象選擇設(shè)施，插入方式選擇默認(rèn)。點(diǎn)擊 Insert。插入后在對(duì)象瀏覽器將其重命名為 Exton。

4. ?插入衛(wèi)星對(duì)象。

• 點(diǎn)擊 Insert > New。
  

• 插入對(duì)象選擇衛(wèi)星，插入方式選擇定義屬性。
  

• 在 Basic > Orbit 界面。將傾角 (Inclination) 修改為 40 deg。點(diǎn)擊 OK。

• 在對(duì)象瀏覽器中，將 Satellite1 重命名為 Analyzer。
  

5. 在衛(wèi)星上創(chuàng)建傳感器。

• 點(diǎn)擊 Insert > New。
  

• 插入對(duì)象選擇傳感器，插入方式選擇默認(rèn)插入。點(diǎn)擊 Insert。
  

• 在對(duì)象選擇窗口中，選中 Analyzer，點(diǎn)擊 OK。

生成接入報(bào)告

1. 打開接入工具。點(diǎn)擊 Analysis > Access。

2. 選擇接入對(duì)象。

• 點(diǎn)擊選擇對(duì)象。(Select Object...)
  

• 選中傳感器，點(diǎn)擊 OK。

3. 選擇地面站作為計(jì)算接入的對(duì)象。

• 點(diǎn)擊地面設(shè)施 Exton。點(diǎn)擊計(jì)算 (Compute)
  

• 計(jì)算后，設(shè)施圖標(biāo)會(huì)出現(xiàn)對(duì)號(hào)，且字體變?yōu)榇煮w。

4. 生成接入報(bào)告。

• 在報(bào)告欄 (Reports) 點(diǎn)擊 接入 (Access...)。
  

• 得到的報(bào)告如圖所示?？煽吹浇尤氲目偝掷m(xù)時(shí)間為 178s。

5. 在時(shí)間線視圖中查看

• 在時(shí)間線視圖中，點(diǎn)擊添加時(shí)間組件 (Add Time Components) 按鈕。
  

• 在左側(cè)選中接入的對(duì)象，右側(cè)選擇組件為 AccessIntervals。點(diǎn)擊 OK。

• 放大 2D 地圖，從地圖中可以看到成功接入時(shí)。衛(wèi)星軌道所在的位置（藍(lán)線位置）。在時(shí)間線視圖中調(diào)整當(dāng)前時(shí)間到接入時(shí)刻，可以看到衛(wèi)星軌跡，和衛(wèi)星覆蓋區(qū)域呈現(xiàn)的圓形。

• 注：在 STK 11.3 版本中，計(jì)算接入后會(huì)自動(dòng)在時(shí)間線視圖生成與接入相關(guān)的時(shí)間組件。所以上一步添加時(shí)間組件其實(shí)是不用做的。但是在老版本當(dāng)中，需要進(jìn)行手動(dòng)操作。

定義分析變量 (Analyzer Variables)

1. 打開分析工具。
   

• 分別點(diǎn)擊工具欄中的 Analysis > Analyzer > Analyzer...
  

• 或者右鍵工具欄，勾選 Analyzer

• 勾選后，出現(xiàn)如下圖所示工具欄，點(diǎn)擊該圖標(biāo)進(jìn)入 Analyzer。

• 進(jìn)入后界面如圖所示。

2. 選擇一個(gè)或多個(gè)輸入變量

• 在 STK 變量欄中，選中衛(wèi)星。
  

• 雙擊軌道預(yù)報(bào)模型 Propagator (TwoBody)，將該屬性下的所有變量導(dǎo)入到分析變量中。

3. 選擇一個(gè)或多個(gè)輸出變量

• 在 STK 變量欄中，展開接入選項(xiàng)卡。選中之前創(chuàng)建的衛(wèi)星和設(shè)施間的接入。
  

• 在數(shù)據(jù)提供變量（Data Provider Variables）一欄中，展開接入數(shù)據(jù)文件夾。

• 展開持續(xù)時(shí)間（Duartion）一欄，雙擊 sum，將其添加至待分析的輸出變量中。

設(shè)計(jì)一個(gè)參數(shù)權(quán)衡研究(Design a Parametric trade study)

1. 點(diǎn)擊左上角的參數(shù)研究按鈕，以開啟參數(shù)研究對(duì)話框。

2. 定義輸入變量

• 點(diǎn)擊并拖拽想要的輸入?yún)?shù)（例如半長(zhǎng)軸 SemiMajorAxis）。將其拖入右側(cè)的變量欄中。
  

• 在文本框中，輸入想要的參數(shù)值。如起始值設(shè)為 6878.14，終止值設(shè)為 7078.14，采樣數(shù)設(shè)為5，此時(shí)步長(zhǎng)自動(dòng)變?yōu)?0。

3. 定義輸出響應(yīng)

• 點(diǎn)擊并拖拽想要的響應(yīng)變量，到右側(cè)的響應(yīng)欄中（如之前定義的輸出變量 sum）
  

4. 點(diǎn)擊 Run 按鈕運(yùn)行分析。執(zhí)行過程中，可以在 2D/3D 地圖和時(shí)間線視圖中看到每次迭代的變化情況。

運(yùn)行結(jié)束后，可以看到分析工具的輸出結(jié)果，如下圖所示。右側(cè)即為設(shè)置的采樣點(diǎn)半長(zhǎng)軸（SemiMajorAxis）與接入持續(xù)時(shí)間（sum）的對(duì)應(yīng)情況。

創(chuàng)建地毯圖權(quán)衡研究（Carpet Plot trade study）

參數(shù)研究實(shí)驗(yàn)給出了一個(gè)輸入?yún)?shù)對(duì)輸出相應(yīng)結(jié)果的影響。要研究多個(gè)輸入對(duì)輸出的影響，需要?jiǎng)?chuàng)建地毯圖權(quán)衡研究。

1. 點(diǎn)擊 地毯圖 Carpet Plot... 按鈕，打開地毯圖工具對(duì)話框。

2. 在變量設(shè)計(jì)一欄中，填入所需的變量取值空間。例如：將 SemiMajorAxis 和 Inclination 拖入右側(cè)變量欄，并設(shè)置其取值范圍，采樣數(shù)和步長(zhǎng)如下圖所示。

3. 定義輸出相應(yīng)。將之前定義的持續(xù)時(shí)間總和 sum 拖入響應(yīng)欄。

4. 點(diǎn)擊 Run...

• 運(yùn)行結(jié)束后，得到 Analyzer 的輸出結(jié)果，點(diǎn)擊 Add View 可以以不同的形式繪制該圖像。
  

• 右鍵 sum 最大的結(jié)果一欄點(diǎn)擊 Restore Run Values，將該結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸入?yún)?shù)傳回 Carpet Plot 工具。

• 回到 Carpet Plot tool，可以看到此時(shí)輸入?yún)?shù)，變?yōu)閯偛攀?sum 最大時(shí)的輸入?yún)?shù)值。點(diǎn)擊 Sync to STK，將該參數(shù)同步給 STK 場(chǎng)景中。

• 同步后，相應(yīng)的場(chǎng)景參數(shù)（對(duì)應(yīng)此實(shí)驗(yàn)是衛(wèi)星的半長(zhǎng)軸和傾角）會(huì)發(fā)生變化。