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简介：通过STK的连接模块（connectors），实现STK与应用程序Matlab的交互。单独一方干不成或难度大，通过互联可充分发挥STK与第三方应用程序各自的优势。STK与Matlab互联是两个强大成熟商业软件的强强联合。STK提供超过200个Matlab格式化过封装好的命令。这些接口函数能够大大提升编程效率。
STK强项：轨道计算功能丰富、 可靠。
STK弱项：STK自身无法通过编程实现对某些复杂航天任务的仿真分析。例如：循环计算、 复杂的嵌套迭代、 复杂的收敛判据。
Matlab强项：使用便捷、 能编程实现复杂逻辑。
Matlab弱项：没有天生的轨道计算能力。
一、本博客的MATLAB与STK互联实例任务：
背景：给定一个四颗卫星组成的星座，计算分析两天时间内该星座对全球每一点的最大重访时间。
任务：计算星座对地面点的最大重访时间。
二、直接上结果图：
1. 该动图为MATLAB与STK互联的直观显示，MATLAB运行程序后，与STK建立connectors，自动打开STK工程，并自动建立对应场景，通过遍历地球表面地面站，计算重访时间，循环得到两天时间内该星座对全球每一点的最大重访时间。
2. 下图为MATLAB显示的waitbar，可以自动显示循环进度以及预计剩余时间。
3. 下图为四星星座对全球每一点的最大重访时间二维图以及三维图。纬度变化范围为：-90°~90°；经度的变化范围为：0°~360°。
步进角度为5度的结果：
步进角度为2度的结果：
三、MATLAB与STK互联步骤
MATLAB与STK互联主要可以通过电脑串口COM或者STK的connectors链接器进行互联。本文主要介绍connection链接器方法。该部分已经有很多博主进行分享，本博客进行简要介绍。建议先安装MATLAB2018b，再安装STK11.6。这两个版本的软件能够自动建立connectors，完成软件的互联。
1. 软件版本截图：
2. 链接connection步骤：（注意：前提是已经安装好MATLAB2018b）
① 以管理员身份打开STK11.6的install.exe。界面如下：
红色框内选项全部勾选，由于我电脑已经安装好了STK11.6，因此我的红色框内选项是灰色的，没有安装STK11.6的电脑是可以勾选的。
② 安装好STK11.6后，打开STK，查看STK和Matlab互联连接器connectors的状态。点击STK菜单栏的edit选项卡，继续点击Preferences，可以看到与STK连接的MATLAB版本，下图代表STK与MATLAB互联完成。
③ 然后再打开MATLAB，输入stkInit（区分大小写），对STK的连接进行初始化，可以看到如下提示，这就表示MATLAB已经与STK进行连接，此后就可以利用MATLAB对STK进行编程。
3. 航天应用常用接口函数的使用。
①初始化需要的接口函数
stkInit—— 完成STK和Matlab的互联
conid=stkOpen(stkDefaultHost); —— 返回互联成功的主机端口的连接句柄
②初始窗口管理
if stkValidScen == 1
stkUnload('/*')
end —— 如果已经有打开的场景，则关闭场景。
③建立场景
stkNewObj('/','Scenario','场景名称'); —— 建立给定名称的场景。
stkSetTimePeriod('10 Apr 2024 00:00:00.0','12 Apr 2024 00:00:00.0','GREGUTC');
——设置场景的起止时间和采用的时间系统。
stkSetEpoch('10 Apr 2024 00:00:00.0','GREGUTC'); —— 设置场景的历元。
stkSyncEpoch; —— 同步aeroToolbox和STK场景历元。
rtn = stkConnect(conid,'Animate','Scenario/场景名称','SetValues "10 Apr 2024
00:00:00.0" 60 0.1'); —— 设置STK场景动画历元。
rtn = stkConnect(conid,‘Animate’,‘Scenario/场景名称’,‘Reset’); —— 设置动画时
间复位。
④建立航天器
stkNewObj('*/','Satellite','航天器名称'); —— 建立卫星。
stkSetPropClassical('objPath', 'propagator', 'coordSystem', tStart, tStop, dt,
orbitEpoch, semimajorAxis, eccentricity,inclination, argOfPerigee, RAAN,
meanAnomaly, coordEpoch)
⑤关闭连接
stkClose(conid);
4. 所有STK与MATLAB互联语法如下PDF显示：
四、MATLAB与STK互联主要代码如下，如有代码问题，请加V（Lucky_YQW）交流。
clc clear all close all stkClose('ALL') %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %计算星座对地面点的最大重访时间 %详细背景：给定一个星座，计算分析两天时间内该星座对全球每一点的最大重访时间。 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %% 互联 stkInit; % 建立连接 conid=stkOpen; % 得到连接句柄（用于发送指令） delete(get(0,'children')); % 关闭其他绘图窗口 scen_open = stkValidScen; % 如果有已打开的场景，则自动关闭 if scen_open == 1 stkUnload('/*'); end %% 建立场景 % 新建场景 stkNewObj('/','Scenario','Test'); % 设定时间 stkSetTimePeriod('26 Apr 2024 00:00:00.00','28 Apr 2024 00:00:00.00','GREGUTC'); % 使aeroToolbox中函数的历元时间与场景一致 stkSetEpoch('26 Apr 2024 00:00:00.00','GREGUTC'); stkSyncEpoch; %% 新建四颗卫星 stkNewObj('*/','Satellite','sat1'); stkNewObj('*/','Satellite','sat2'); stkNewObj('*/','Satellite','sat3'); stkNewObj('*/','Satellite','sat4'); % 设置起止时间、历元时刻、积分步长 t_start=0; t_stop=1*(24*3600); % 两天的时间 dt=60; orbitEpoch=t_start; % 基准星轨道根数 a_MB=7000*1000; e_MB=0; i_MB=60*pi/180; w_MB=0*pi/180; Raan_MB=0*pi/180; M_MB=0*pi/180; % 输入并积分星座轨道 stkSetPropClassical('*/Satellite/sat1','J2Perturbation','J2000',t_start,t_stop,dt,orbitEpoch,a_MB,e_MB,i_MB,w_MB,Raan_MB,M_MB); stkPropagate('*/Satellite/sat1', t_start, t_stop) stkSetPropClassical('*/Satellite/sat2','J2Perturbation','J2000',t_start,t_stop,dt,orbitEpoch,a_MB,e_MB,i_MB,w_MB,Raan_MB+pi/4,M_MB+pi); stkPropagate('*/Satellite/sat2', t_start, t_stop) stkSetPropClassical('*/Satellite/sat3','J2Perturbation','J2000',t_start,t_stop,dt,orbitEpoch,a_MB,e_MB,i_MB,w_MB,Raan_MB+pi/2,M_MB+2*pi); stkPropagate('*/Satellite/sat3', t_start, t_stop) stkSetPropClassical('*/Satellite/sat4','J2Perturbation','J2000',t_start,t_stop,dt,orbitEpoch,a_MB,e_MB,i_MB,w_MB,Raan_MB+3*pi/4,M_MB+pi/2); stkPropagate('*/Satellite/sat4', t_start, t_stop); %% 建立地面站，循环计算不同位置的最大重访时间 % 新建地面站 stkNewObj('*/','Facility','Point'); % Phi; Lamda 分别是纬度，经度，纬度变化范围是-90到90度，经度0-360度 % 地面站参数 % 经度参数 Lamda_min = 0; delta_Lamda = 5; n_Lamda = 360/delta_Lamda; % 纬度参数 Phi_min = -90; delta_Phi = 5; n_Phi = 180/delta_Phi; % 循环计算 h=waitbar(0,'开始地面站扫描'); for i=1:n_Lamda for j=1:n_Phi tic % 设置地面站经纬度坐标 namda = (Lamda_min+(i-1)*delta_Lamda)/180*pi; X(i,j)=namda/pi*180; phi = (Phi_min+(j-1)*delta_Phi)/180*pi; Y(i,j)=phi/pi*180; stkSetFacPosLLA('Scenario/Test/Facility/Point',[phi; namda; 0]); % 根据对地观测需求设置地面点最低跟踪仰角 stkConnect(conid,'SetConstraint','Scenario/Test/Facility/Point','ElevationAngle Min 50'); %计算各星访问时间 %%%%%%%%%%%%%此处省略%%%%%%%%%%% % 计算最大重访时间，直至循环结束 temp=0; if size(interval1)==[0 0] & size(interval2)==[0 0] & size(interval3)==[0 0] & size(interval4)==[0 0] Z(i,j)=0; else if size(interval1)~=[0 0] temp=[temp,interval1.start,interval1.stop]; end if size(interval2)~=[0 0] temp=[temp,interval2.start,interval2.stop]; end if size(interval3)~=[0 0] temp=[temp,interval3.start,interval3.stop]; end if size(interval4)~=[0 0] temp=[temp,interval4.start,interval4.stop]; end %%%%%%%%%%%%%此处省略%%%%%%%%%%% end toc flag_num = (i-1) * n_Phi + j; if i == 1 && j == 1 per_time = toc; end time_remain = per_time * (n_Lamda*n_Phi - flag_num); str=['扫描进度：',num2str(100*flag_num/n_Lamda/n_Phi),'%',' 预估剩余时间:',num2str(time_remain),'秒']; waitbar(flag_num/n_Lamda/n_Phi,h,str); end end delete(h); %close(h) save('res_inteval_5.mat','X','Y','Z'); figure surf(X,Y,Z); xlabel('经度（度）'); ylabel('纬度（度）'); zlabel('最大重访时间间隔（小时）'); colorbar xlim([0 355]); ylim([-90 85]); %% 关闭连接 stkClose(conid); 