Ansys Systems Tool Kit是领先的卫星建模仿真解决方案,对各种航天任务提供先进的分析计算和处理操作,该软件的主要用途是分析和解决与卫星绕地球旋转有关的问题。提供基于物理场的建模环境,用于在实际任务环境中分析平台和有效载荷,增强用户的使用体验
软件功能
1、占星术士
新的Lambert Solver设计工具使您能够根据STK对象或中心体设置初始和最终状态,调用专门的选项来调节出发和到达条件,导出基于Lambert解决方案的序列,并使用Connect自动化流程。
Astrogator现在提供Legendre-Gauss-Radau离散化方案,用于使用直接转录优化有限机动。这是自STK 11.5以来提供的Legendre-Gauss-Lobatto方法的补充。
2、EOIR
添加了使用自定义目标签名的功能,以便在您的EOIR分析中使用。您可以通过外部文件将建模或数据库签名(包括激光束签名)导入STK并执行各种分析任务,例如:
用激光照亮空间物体。
对接传感器和激光通信。
模拟EMR的复杂系统交互。
EOIR默认渲染模式经过优化,以提高生成合成场景和传感器到目标指标的速度。
3、雷达
雷达对象中添加了一种新的多功能类型,该对象模拟具有多个笔形波束的抽象相控阵雷达。每个波束可以是单通道或双(Pol)通道,可用于执行搜索/跟踪分析。
新的基于射频的访问约束已添加到雷达对象中,适用于使用新多功能类型的雷达。这些约束计算所有波束的度量的最小值或所有波束的度量的最大值,其中度量是RF度量,例如单脉冲、SNR、集成PDet、停留时间等。
STK验证多功能雷达上所有有源波束的总功率不超过雷达系统的最大功率限制。
所有多功能雷达模型设置都可通过Connect和STK对象模型获得。
4、SDF增强功能
SDF现在可以用作用户STK主目录的默认位置。
报告和图表管理器现在允许从SDF导入和导出报告和图表样式。
Aviator现在支持从大多数文件选择器导入/导出文件到STK数据联合的能力。
大多数接受文件作为选项的连接命令现在可以使用位于SDF上的文件。
5、可视化
STK现在支持3D Tiles的可视化,这是一种旨在将海量3D数据集最佳地流式传输到场景中的规范。您可以显示从地理空间内容服务器(GCS)或本地文件系统托管的3D切片集。
glTF模型现在支持Draco压缩和镜面光泽度材质扩展,允许在STK中使用额外的模型内容。此外,照明glTF模型的视觉对比度得到了改进,因此模型的非金属部分不再看起来褪色。
拾取多波束发射器、多波束接收器或多功能雷达的3D体积现在除了对象实例名称外还会显示波束名称。
6、飞行员
新的Aero/Prop机动模式可以在不影响任何现有用例的情况下更真实地应用性能能力,特别是转弯和推/拉机动。它捕捉了飞机如何仅仅由于升力生成能力而在更高的速度下更积极地机动。它还使基本机动程序能够将可用的垂直平面能力与所需的水平平面机动相匹配,因此飞机飞行的轨迹更真实。
添加了在计算垂直平面加速度时忽略飞行路径角度的能力,以处理指定机动限制但飞机以这些限制阻止飞机能够执行请求的机动的方式飞行的情况。
修改计算以计算零飞行路径角的俯仰率,然后将该俯仰率转换为实际飞行条件下所需的加速度。当用户指定接近1.0 G的推压负载因子来模拟温和的非攻击性操作时,通常会遇到对此功能的需求。
当航迹角较大时,保持该航迹角的稳态载荷系数可能小于规定的推覆载荷系数,从而无法推覆和减小航迹角。
导弹性能模型系统中添加了可选的温度、马赫和动态压力限制,以增加为爬升/巡航/下降性能模型速度指定的值。
添加了一个新向导,以便为参考状态程序轻松计算适当的燃料流量。
高级固定翼外部动力装置UI上的轮廓显示现在可以更恰当地处理非线性数据。
Q(动态压力)和TASDot被添加为各种MATLAB控制和引导策略的输入。这使得能够更轻松地模拟空气动力学的影响,并在Aviator处理TASDot计算时将车辆的纵向加速度纳入其控制和引导处理。
7、分析工作台
基于文件的CalcScalars现在支持额外的插值方法,这些方法将它们的插值限制为样本值本身。
Analysis Workbench的新TimeArray组件称为TrendingControlTimes,报告车辆及其子对象的时间,这些时间在Access采样期间使用,以在平移或姿态运动的趋势发生变化时发出警报。
在对象模型的IAgCrdnCalcScalarFile接口中添加了三个新属性,以控制使用输入数据文件的CalcScalar的插值。
8、一般天文
Facility/Place/Target对象现在可以选择以二进制形式保存基于地形的az-el遮罩文件,从而大大减少文件大小以及保存和加载文件所需的时间。
现在,当在STK外部星历文件中导出6×6协方差时,当协方差由HPOP(并启用允许协方差插值的设置)或由具有适当协方差插值方法集的STK外部星历文件创建时,协方差插值可用。
WMM和IGRF磁场模型现在包括为2015-01-01所做的系数更新。
9、数据
卫星数据库、EOP、天气和GPS历书文件已使用截至2019年3月22日的可用数据进行了更新。
Sensor Footprint Area报告和图表现在可在Installed Styles下找到。
Ceres中央机构现在使用最新的DAWN任务分析结果。这包括减少其引力参数、改变其扁球体形状的大小、更新的引力模型(CERES18D)以及与更新的引力模型一致的姿态模型。
一个新的自动化示例演示了如何在C++中获取两个对象之间的访问报告。
C#Drag模型插件和C#Density模型插件的新示例已添加到编码示例中。
10、重要文档更新
此版本包含以下新教程:
STK多功能雷达简介。使用STK的多功能雷达建模和使用多个波束扫描搜索区域和跟踪目标。
使用最佳有限机动飞行到GEO。通过将卫星从螺旋轨道移动到GEO轨道来使用Astrogator的低推力能力。
我们还升级了以下Astrogator教程以使用更真实的场景:
对太阳地球L1的任务。对太阳-地球L1点的任务进行建模。
维护GEO插槽。使用Autosequences设计和执行站点保持以维护GEO时隙。
自动序列简介。使用自动序列提高卫星的远地点和近地点。
软件特色
1、增强的雷达杂波建模
雷达系统必须考虑不同形式的射频 (RF) 信号返回,例如来自有意或无意来源的干扰或从无意目标反射的能量。建筑物、树木,甚至海洋表面都可以将能量反射回雷达接收器,并产生一种称为杂波的效果。
STK 使工程师能够对雷达系统、目标对象和其他环境人工制品进行建模,以了解雷达的预期性能和功能。在这个最新版本中,STK 合并和建模雷达杂波效应的方法得到了整合,使您可以更轻松地引入杂波效应并考虑它们对建模雷达性能的影响。
此更新使您能够定义杂波源位置和几何体的散射属性。此外,您可以引入雷达系统要包含和考虑的杂波源列表。这些杂波定义模型现在也可以通过 STK 组件浏览器定义为集中组件,以便其他建模系统可以轻松引用它们。这降低了定义雷达杂波的复杂性,并通过允许杂波源支持多个散射定义来提供额外的建模灵活性。
2、集成电光/红外热模型
传感器系统设计人员需要准确模拟其传感器预期运行和执行的条件。此版本的 STK 为 STK 的电光/红外 (EOIR) 功能引入了一项新功能:指向温度数据提供者。它包括飞机和导弹的 Aviator 数据提供程序以及来自 STK 空间环境影响工具 (SEET) 的卫星和导弹的被动热模型。此功能还允许任何未来的温度数据提供者或可能生成温度值的潜在标量计算,以供 EOIR 直接使用。例如,对于飞机对象,EOIR 形状定义现在使您能够直接链接到由 Aviator 的飞行建模功能产生的飞机目标对象的热负荷。
此功能允许 EOIR 用户直接集成热负荷模型,无需导出报告、将其加载到 Microsoft Excel 中、处理和重新格式化数据,然后将其导入回 EOIR。
3、Fluent 互操作性增强
这个最新版本继续为高级飞机飞行剖面建模提供 Fluent 和 Aviator 之间的扩展集成——现在使 Fluent Aero 模型能够与 Aviator 的高级固定翼工具集成,以便计算流体动力学 (CFD) 结果可以直接驱动高保真任务建模无需创建额外的自定义文件。这还允许用户修改提升效率以使模型适应已知数据点或从 Fluent 导入降阶模型 (ROM) 数据并在评估变化影响的同时调整性能方面。
您现在可以轻松集成来自 Fluent 的数据,以提高 Aviator 飞行模型的准确性并调整它们以探索参数变化如何影响任务结果。这有利于用户访问 Fluent 模型,他们想要评估他们的设计在任务环境中的表现,或者想要提高任务建模的准确性。
4、从外部位置星历文件创建飞行员程序
Aviator 为任务设计人员提供了一种灵活的、面向过程的方法来配置现实的飞机航线。程序用于表示飞机飞行的不同操作,例如起飞和着陆、航路点、通用等待模式,以及用于创建真实飞行剖面的其他性能受限程序。
工程师通常可以访问来自真实世界操作、模拟轨迹或可能在其设计工具链中使用的其他工具的代表性轨迹数据。在最新版本的 STK 中,Aviator 引入了一个新程序,您可以在其中引用外部轨迹数据,同时仍然允许 Aviator 应用适当的姿态、空气动力学、推进和热模型。您可以根据计划的轨迹评估您的设计,以及上传您自己的轨迹文件。这使您可以使用 Aviator 推进和空气动力学模型来确定这些轨迹的温度分布、升力要求和其他参数。
目前,要利用 Aviator 的分析功能,您必须从 Aviator 现有的程序类型中组合轨迹,并为每个飞行阶段定义参数。模拟复杂的飞行或实际发生的飞行需要仔细调整每个飞行阶段。现在,借助 External Ephemeris,您可以直接从外部数据生成轨迹。该数据可以来自真实飞行或来自外部生成的模拟飞行。轨迹一旦导入,就可以使用 Aviator 内置的飞行性能分析,让您快速轻松地评估所需的推力、负载系数、预期燃料使用量和其他参数。
5、增强的 Python 对 Astrogator 轨迹设计的支持
STK 的 Astrogator 功能脚本工具是一种用于增强 Astrogator 内工作流程的强大机制。在此框架内添加对 Python 脚本的本机支持,使利用现有 Python 模块成为可能,并为已经精通日益流行的 Python 语言的用户提供了一个方便的选择。此外,所有 Astrogator 插件点的预安装 Python 包装器产生了新的、强大的插件工作流,不需要在 Windows 中注册或在计算机上具有管理权限。
您现在可以利用现有的 Python 库和例程,通过嵌入式脚本和插件点直接在 Astrogator 执行过程中使用。任何使用 Astrogator 脚本工具或各种插件点的人都不再局限于 VBScript 和 JScript 等通常拥有较小社区的语言。这些以前可用的语言也有专有架构。在脚本工具中使用的另一个剩余选项是 MATLAB。
6、TETK 脚本工具的改进和对数据可视化的持续增强
此版本为 STK 的测试和评估工具包 (TETK) 脚本工具带来了多项新升级。该工具使您能够根据 STK 分析工作台中的现有标量或作为外部数据加载到 TETK 的标量生成新的 STK 标量计算。这使您可以灵活地创建可能未在原始数据集中表示的新数据值进行分析。它简化了创建脚本文件并通过 Ansys Workbench 运行它的过程,只需按一下按钮即可快速创建新的标量。
另一个主要升级是能够保存您创建的脚本。这使您可以稍后快速访问它们进行编辑,并确保在与其他用户共享您的 STK 场景时它们将持续存在。另一个升级是能够查看语言脚本函数列表以及您正在编写的语言(MATLAB、Perl 或 VBScript)的描述。最后,脚本工具现在允许您为选定的标量快速添加统计参数,包括最小值、最大值、平均值和标准差。
7、Ansys 仿真本地资源不足如何解决?
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