MATLAB与STK互联47：卫星在轨寿命分析（lifetime）

当我们设计卫星轨道时，轨道高度不能太低，以避免卫星快速的进入大气层烧毁。那怎么分析卫星在轨寿命呢，STK软件提供了寿命计算功能，本文就对这个功能进行介绍。先手动操作一遍，然后再利用MATLAB与STK交互分析。
（一）手动操作
（1）新建卫星对象，并设置轨道参数
手动新建卫星对象，并设置轨道参数如下：300km×200km椭圆轨道

（2）设置卫星参数
卫星在轨寿命与卫星重量、迎风面积、大气密度、卫星速度有关，其中轨道高度与大气密度、卫星速度都有关系。
按如下操作，调出参数设置页面。

选择大气密度模型，我一般使用1970 lifetime模型。设置卫星重量为1000kg，大气阻力面积5平方米，受照面5平方米。这里选择大气密度模型为Jacchia 1970

进一步设置寿命计算条件。点击Advanced，修改限制方式（Duration， orbitcount），设置分析时间，这里默认是10年。设置下降陨落的高度100km。其他选项默认就可以，暂时我也没有用特别复杂的设置。

（3）计算寿命
参数设置完成后，点击compute。可以给出如下结果，10天寿命。报告、图，大家可以自己尝试一下。

（二）MATLAB与STK互联操作
下面上代码：
uiap = actxserver(‘STK11.application’);
root = uiap.Personality2;
root.NewScenario(‘lifetime’);
sc = root.CurrentScenario;
sat = sc.Children.New(18,‘lifetime’);
%设置卫星轨道参数
kep = sat.Propagator.InitialState.Representation.ConvertTo(‘eOrbitStateClassical’);
kep.SizeShapeType = ‘eSizeShapeAltitude’;
kep.SizeShape.PerigeeAltitude = 200;
sat.Propagator.InitialState.Representation.Assign(kep);
sat.Propagator.Propagate;

在计算lifetime时，设置参数选用的命令为SetLifetime。有如下关键字：

DragCoeff：大气阻力系数
ReflectCoeff:反射系数
DragArea:阻力面积，单位平方米
SunArea:光照面积，单位平方米
Mass:卫星重量，单位：场景默认单位
LimitType: 计算限制条件。OrbitCount,Duration,All
OrbitLimit:轨道圈次，整数
DurationLimit:最大的天数，大于零的实数。
OrbPerCalc:每次计算轨道圈次
GaussianQuad：无量纲的整数，1~100.
DecayAltitude：陨落高度0~100km，单位：场景默认单位
DensityModel：大气密度模型，“1976 Standard”，“CIRA 1972”， Jacchia70Lifetime。默认是Jacchia70Lifetime

其他太阳相关的设置，也可以进行设置。一般选择默认的，这里就不给出说明了。
设置命令应用如下：
root.ExecuteCommand(‘SetLifetime */Satellite/lifetime DragCoeff 2.2 ReflectCoeff 1 DragArea 5 SunArea 5 Mass 1000 LimitType Duration DurationLimit 3600 DecayAltitude 100 DensityModel “Jacchia 1970”’)

res = root.ExecuteCommand(‘Lifetime */Satellite/lifetime’);
res.Item(0)
输出如下结果：
lifetime decay is estimated to be on 28 Mar 2021 10:19:34.195 after 176 orbits.The lifetime is 10 days.

卫星寿命还有太阳活动有关，一般用F10.7来衡量，在使用lifetime模块时，Solar Flux File里面有这个数据。通过报告，我们可以来查看一下这个数据：
选择FBar参数，这个就是F10.7。Ap是地磁指数（geomagnetic index）

太阳通量的文件solFlx-cssi.dat，这里的数据就包含未来几年的F10.7预测数值。如果自己想修改也可以。文件格式如下，表示2017.1~2043.3月的每个月F10.7名义数据。

先写到这里吧，有啥不准确的也请大家一起讨论。

MATLAB与STK互联47：卫星在轨寿命分析（lifetime）相关推荐

MATLAB与STK互联46：在场景中加入某个国家作为Area Target对象（GIS命令使用）
在很多分析场景中,我们会插入某个国家国土区域作为分析对象.比如设计陆地资源遥感卫星时,分析对我国任意一点的重访时间,这时就需要插入我国的国土区域.在STK中,提供了插入某个国家的功能.当然如果你手上有 ...
关于Matlab与STK互联问题
关于Matlab与STK互联问题由于近期需要用到Matlab和STK进行联合仿真,因此在两个软件的互联上绕了很多弯路,最终成功实现了STK10与Matlab2012a(32位)之间的互联. 两个软件 ...
MATLAB与STK互联1：建立STK场景并保存
STK是功能非常强大的系统仿真软件,可以对航天器.航空器.导弹.火箭.船舶.车辆等进行仿真分析. MATLAB与STK互联,主要有两种方式,一种是connect.一种是com口. 这里主要介绍com口 ...
MATLAB与STK互联搭建LEO卫星星座（connect方法）
软件版本: STK 11.6/ MATALB R2018b 使用connect命令用MATLAB在STK中自动搭建LEO卫星星座系统,参考了https://zhuanlan.zhihu.com/p/6 ...
matlab与STK互联(不使用connect软件的互联)
版本说明: matlab使用2014a:STK使用STK9 1. 安装MATLAB与STK (1)STK9百度网盘文件: https://pan.baidu.com/s/1W9UufFPS4KzeeF ...
MATLAB与STK互联42：创建星座（Walker星座）
最近在做一个关于星座覆盖性分析的仿真工况,是用MATLAB与STK联合仿真实现.本来想讲整个覆盖性分析的仿真案例,但是感觉涉及到星座创建.覆盖性定义及分析模块,因此还是分两篇来讲解.本篇先讲星座创建的 ...
MATLAB与STK互联10：卫星对象操作（2）—卫星轨道参数设置（方法1，通过轨道生成器设置实现）
在新建卫星对象后,直接执行:sat.Propagate语句,会生成STK默认参数的卫星.默认参数为:倾角28.5°,轨道高度300km的圆轨道,动力学模型为二体模型. 我们在分析问题时,绝大多数情况下 ...
MATLAB与STK互联40：仿真案例7—近地圆轨道卫星的抵近操作及相对轨迹显示设置（无互联，手动设置）
最近在研究两个卫星的相对运动,正好有网友问到相关的设置,今天就跑个题,做个仿真案例.近地圆轨道上两颗卫星抵近的场景仿真设置,不过这个没有用到互联.这个案例,在STK的培训材料里,可以查到. 仿真场景要 ...
MATLAB与STK互联13：卫星对象操作（4）—三维显示
上篇博文介绍了STK中卫星对象的二维显示属性及设置,本篇介绍卫星对象的三维显示属性及设置.先上代码: uiap = actxserver('STK11.application'); root = ui ...

MATLAB与STK互联47：卫星在轨寿命分析（lifetime）

MATLAB与STK互联47：卫星在轨寿命分析（lifetime）相关推荐

最新文章

热门文章