Lesson 13 STK Analyzer

对应官方文档：STK - Perform Trade Studies with Analyzer (agi.com)

STK Analyzer： STK Analyzer()模块是一个集成的软件解决方案，通过将Phoenix Integration, Inc.的ModelCenter的工程分析功能与STK混合，可以自动化STK权衡研究和参数分析。

Analyzer使您能够轻松地执行权衡和优化研究，以及后处理功能。Analyzer模块通过易于使用的GUI风格界面提供了工具来理解系统的设计空间，消除了对脚本或编程的需要。STK Analyzer提供了一组分析工具，包括:

• 使您能够得到系统富余的设计空间
• 使您能够轻松地在STK中执行分析，而不涉及编程或脚本
• 介绍权衡研究和后处理能力

本节任务：进行权衡研究 (Perform a Trade Study)

创建新场景

1. 打开 STK，点击创建新场景按钮。

2. 场景名称输入 STK_Analyzer，时间默认即可。点击 OK。

3. 插入设施对象。

• 点击 Insert > New

• 插入对象选择设施，插入方式选择默认。点击 Insert。插入后在对象浏览器将其重命名为 Exton。

4. 插入卫星对象。

• 点击 Insert > New。

• 插入对象选择卫星，插入方式选择定义属性。

• 在 Basic > Orbit 界面。将倾角 (Inclination) 修改为 40 deg。点击 OK。

• 在对象浏览器中，将 Satellite1 重命名为 Analyzer。

5. 在卫星上创建传感器。

• 点击 Insert > New。

• 插入对象选择传感器，插入方式选择默认插入。点击 Insert。

• 在对象选择窗口中，选中 Analyzer，点击 OK。

生成接入报告

1. 打开接入工具。点击 Analysis > Access。

2. 选择接入对象。

• 点击选择对象。(Select Object…)

• 选中传感器，点击 OK。

3. 选择地面站作为计算接入的对象。

• 点击地面设施 Exton。点击计算 (Compute)

• 计算后，设施图标会出现对号，且字体变为粗体。

4. 生成接入报告。

• 在报告栏 (Reports) 点击 接入 (Access…)。

• 得到的报告如图所示。可看到接入的总持续时间为 178s。

5. 在时间线视图中查看

• 在时间线视图中，点击添加时间组件 (Add Time Components) 按钮。

• 在左侧选中接入的对象，右侧选择组件为 AccessIntervals。点击 OK。

• 放大 2D 地图，从地图中可以看到成功接入时。卫星轨道所在的位置（蓝线位置）。在时间线视图中调整当前时间到接入时刻，可以看到卫星轨迹，和卫星覆盖区域呈现的圆形。

• 注：在 STK 11.3 版本中，计算接入后会自动在时间线视图生成与接入相关的时间组件。所以上一步添加时间组件其实是不用做的。但是在老版本当中，需要进行手动操作。

定义分析变量 (Analyzer Variables)

1. 打开分析工具。

• 分别点击工具栏中的 Analysis > Analyzer > Analyzer…

• 或者右键工具栏，勾选 Analyzer

• 勾选后，出现如下图所示工具栏，点击该图标进入 Analyzer。

• 进入后界面如图所示。

2. 选择一个或多个输入变量

• 在 STK 变量栏中，选中卫星。

• 双击轨道预报模型 Propagator (TwoBody)，将该属性下的所有变量导入到分析变量中。

3. 选择一个或多个输出变量

• 在 STK 变量栏中，展开接入选项卡。选中之前创建的卫星和设施间的接入。

• 在数据提供变量（Data Provider Variables）一栏中，展开接入数据文件夹。

• 展开持续时间（Duartion）一栏，双击 sum，将其添加至待分析的输出变量中。

设计一个参数权衡研究(Design a Parametric trade study)

1. 点击左上角的参数研究按钮，以开启参数研究对话框。

2. 定义输入变量

• 点击并拖拽想要的输入参数（例如半长轴 SemiMajorAxis）。将其拖入右侧的变量栏中。

• 在文本框中，输入想要的参数值。如起始值设为 6878.14，终止值设为 7078.14，采样数设为5，此时步长自动变为50。

3. 定义输出响应

• 点击并拖拽想要的响应变量，到右侧的响应栏中（如之前定义的输出变量 sum）

4. 点击 Run 按钮运行分析。执行过程中，可以在 2D/3D 地图和时间线视图中看到每次迭代的变化情况。

运行结束后，可以看到分析工具的输出结果，如下图所示。右侧即为设置的采样点半长轴（SemiMajorAxis）与接入持续时间（sum）的对应情况。

创建地毯图权衡研究（Carpet Plot trade study）

参数研究实验给出了一个输入参数对输出相应结果的影响。要研究多个输入对输出的影响，需要创建地毯图权衡研究。

1. 点击 地毯图 Carpet Plot… 按钮，打开地毯图工具对话框。

2. 在变量设计一栏中，填入所需的变量取值空间。例如：将 SemiMajorAxis 和 Inclination 拖入右侧变量栏，并设置其取值范围，采样数和步长如下图所示。

3. 定义输出相应。将之前定义的持续时间总和 sum 拖入响应栏。

4. 点击 Run…

• 运行结束后，得到 Analyzer 的输出结果，点击 Add View 可以以不同的形式绘制该图像。

• 右键 sum 最大的结果一栏点击 Restore Run Values，将该结果对应的输入参数传回 Carpet Plot 工具。

• 回到 Carpet Plot tool，可以看到此时输入参数，变为刚才使 sum 最大时的输入参数值。点击 Sync to STK，将该参数同步给 STK 场景中。

• 同步后，相应的场景参数（对应此实验是卫星的半长轴和倾角）会发生变化。