1．目的及意义

导弹是现代化火力打击武器里最有震慑力的，而预警卫星作为导弹的近实时发现者在战争中起着其它武器装备不可替代的作用。预警卫星是对导弹、核爆炸探测等进行全时域、全频域、全天候侦察监视的重要手段，是现代战争中战略防御系统特别是导弹防御系统的重要组成部分，同时也是信息战略威慑体系的重要组成部分。

据了解，从2009年到2014年，我国相继成功发射了多颗“前哨”系列天基红外预警卫星，初步建成了能够覆盖全球主要地区的太空导弹预警网络，成为继美俄之后第三个掌握这件国之重器的国家，再加上在本土部署的多部陆基远程相控阵预警雷达，我国已经拥有了完整的战略预警体系，同时也标志着我国已经部署的陆基中段和正在部署的海基中段弹道导弹拦截力量具备了实战化的能力和基础。美国和俄罗斯是最早开展天基预警探测技术研究的国家，目前美国新一代高轨SBIRS系统和低轨STSS系统均已实现部署，包括3颗HEO有效载荷、2颗GEO卫星和2颗STSS卫星。预计至2020年左右，DSP卫星将全部退役，届时美国将最终完成天基导弹预警卫星系统的更新换代。而俄罗斯自2014年起已经开始积极构建以“苔原”卫星为主的第三代“统一空间系统”，未来可能有很大的发展前景。

卫星仿真工具包（STK）是由美国AGI公司开发的一款在航天工业领域处于绝对领先地位的商品化分析软件。STK软件起初多用于卫星轨道分析，主要集中在航天、情报、雷达、电子对抗、导弹防御等方面。但随着软件的不断升级，STK现已逐渐扩展成为分析和执行陆、海、空、天、电磁任务的专业可视化仿真平台。STK 提供分析引擎用于计算数据、并可显示多种形式的二维地图，显示卫星和其他对象如导弹、飞机、地面车辆、运载火箭、目标等。STK 还有三维可视化模块，为STK和其他附加模块提供领先的三维显示环境。STK 基本模块的核心能力是生成位置和姿态数据、可见性及遥控器覆盖分析。STK 专业版扩展了STK 的基本分析能力，包括附加的轨道预报算法、姿态定义、坐标类型和坐标系统、遥感器类型、高级的约束条件定义，以及卫星、城市、地面站和恒星数据库。对于特定的分析任务，STK 提供附加模块，可以解决通信分析、雷达分析、轨道机动、覆盖分析、精确定轨、实时操作等。利用STK 可以快速方便地分析复杂的陆海空天任务，获得易于理解的图表和文本形式的分析结果以确定最佳解决方案。国内STK应用情况不断增加，近几年来国内学生对外交流不断增加，很多高校都在建立航空航天专业，与此同时STK应用也在从航空航天专业向外扩张应用，最近推出的STK版本，已经改为“系统工程软件包”。由此可见，未来STK将在中国各个领域广泛应用。

本次毕业设计基于STK对预警卫星进行仿真研究，可形象地对预警卫星工作机制，覆盖分析等进行深入学习了解，有助于对STK的学习应用，掌握一定的预警卫星分析能力。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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（1）熟悉美国的预警卫星的种类。美国和俄罗斯是最早开展天基预警探测技术研究的国家。而预警卫星作为美国国家导弹防御系统的五大组成部分之一，已经历了“MiDAS”计划，DSP，SBIRS三个阶段。其新一代的天基红外预警系统（SBIRS）在地球静止轨道（GEO）、大椭圆轨道（HEO）和极低轨道(LEO)上分别部署一定数量的卫星，通过组网和各轨道卫星协同工作，真正实现全天候全球范围的实时快速预警。

（2）熟悉STK及其与MATLAB接口。首先对STK软件的基本功能及使用方法进行深入学习，学会使用STK建立卫星模型，并了解属性配置等问题。其次掌握STK与MATLAB的配置，并学会结合MATLAB与STK进行互联仿真。

（3）使用STK对预警卫星的覆盖特征进行仿真研究。应用已掌握的方法在STK软件中对一个实际的预警卫星实例进行仿真分析，主要是对其覆盖和跟踪能力进行分析。利用STK的覆盖分析模块，分析单个或星座对象的全局和区域覆盖问题。

（4）完成仿真界面的软件开发。基于MATLAB与STK的互联仿真，编写正确的算法程序实现预警卫星的仿真界面开发。3. 参考文献

[1]许松,闫世强,刘辉,胡磊.STK在导弹预警卫星仿真中的应用[J].舰船电子对抗,2011,34(05):76-80.

[2]陈霄,徐慨,杨海亮.STK软件卫星仿真与覆盖分析[J].信息通信,2014(11):1-3.

[3]杨彬,张顺健,方胜良,吴付祥.基于STK的卫星覆盖模型研究与仿真分析[J].舰船电子对抗,2016,39(01):66-71.

[4]熊瑛,刘畅,夏薇,齐艳丽.美俄导弹预警卫星发展及其作战使用研究[J].现代军事,2017(01):56-61.