发明专利技术名称：Vpp-STK卫星仿真运行与平发平台系统。所属的技术领域：电子信息-计算机及网络产品-空间信息获取及综合应用集成系统。所要解决的技术问题：本发明专利技术主要以国产技术研发的专利产品，替代美国长期对中国技术封锁限制的美国Analytical?Graphics公司开发的STK(Satellite?Tool?Kit)卫星工具软件、打破美国对中国禁售、禁运的封锁。解决该问题的技术方案的要点：本发明专利技术基于国产VBF组件化框架设计、底层基于C/C++研制开发，做为中国航天领域进行卫星仿真科研论证支撑平台。主要用途：实现卫星、运载火箭、导弹、地面站的飞行器卫星轨道分析与数据计算并可在二维地图和三维显示环境显示。
【技术实现步骤摘要】
所属的
电子信息-计算机及网络产品-空间信息获取及综合应用集成系统。本专利技术专利是一种用于卫星仿真开发与运行的工具、是国产的卫星仿真开发与运行平台。本专利技术专利用于打破美国长期以来对中国禁售禁运的卫星仿真技术(美国Analytical Graphics公司开发的STK(Satellite Tool Kit)卫星工具软件)，解决国产化、替代美国商业仿真软件产品的目的。主要应用
①卫星、运载火箭、导弹、飞机、地面目标等生成位置和姿态数据、可见性及遥控器覆盖分析提供分析引擎，用于任务数据计算分析并可在二维地图和三维显示环境显示。·②卫星、运载火箭、导弹的轨道预报算法、姿态定义、坐标类型和坐标系统、遥感器类型，以及卫星、城市、地面站和恒星数据库。③卫星、运载火箭、导弹、地面站之间的通信分析、雷达分析、覆盖分析、轨道机动、精确定轨、实时操作等高级约束条件定义对于特定的分析。
技术介绍
目前国内使用的是一款美国的卫星仿真开发工具，而这款工具自2004年以来一直对华技术封锁、禁售、禁运。本专利技术专利是就是一种国产平台的、用于卫星仿真开发与运行的工具。打破美国对华的技术封锁与垄断。目前国内尚无卫星仿真商业软件、工具、平台。具体的技术背景如下所述—是美国FBI对华禁售、禁运目前美国Analytical Graphics公司开发的STK(Satellite Tool Kit)卫星工具软件(以下简称美国STK)，从2004年的STK ν4· O版开始对中国禁售、禁运、技术封锁至今(目前发展到Ver9. 2版)。封锁对象包括美国STK分为基本版(对应应用技术领域I)、专业版(对应应用
2)、高级版(对应应用
3)。虽经费与实力强的航天领域用户则从第三方国家采购到，正版软件(对应应用
2)，但是无法得到正版软件的应该有的技术支持与升级服务。如美国STK不提供中文显示支持、也不可能提供中国售后服务。三是受制于美国对中国的技术封锁航天研究相关部门的开发，受限于美国对中国的STK技术封锁限制，特别是高级版无法从第三国采购到(对应应用
3)。如果进行深入的研究、修改完善其关键点内容，则无法在底层源代码的深度上满足我国国防军工研究使用，且不支持中国54/80/CGCS2000三大体系的坐标系投影标准。四是国产化打破美国封锁为打破美国对中国的STK卫星仿真技术的封锁，自2005年开始研究美国的STK的技术结构与功能组成，根据中国航天工业科研的实际，设计研制了一套底层基于C/C++语言开发的纯国产的Vpp-STK卫星仿真运行与平发平台工具，既可以满足中国的航天用户使用，又能满足宇航专业的大学和研究所使用，同时还能在国产Iinux操作系统和国产嵌入式操作系统VxWorks上运行，彻底解决了跨操作系统平台、中文显示、支持中国标准的坐标投影换算、卫星轨道与姿态的高精度解算等一系列难题。五是回避了美国过旧的技术垃圾美国NASA (National Aeronautics and SpaceAdministration)美国国家航空及太空总署,将技术已经过时的WorldWind. exe源代码开放到网上，供天文爱好者研究讨论；国内一些研究所和遥感影像数据代理公司借此机会下载，并基于NASA这套开源代码、做了一些学习研究；但真正高精尖技术是不可能放在网上供外人、特别是中国人研究掌握和消化的。另外，美国FBI默许美国学术界的6名研究人员将0SG(0pen Scene Graph)源代码放在网上，供爱好者研究、开发，根据美国对华高技术封锁一惯示例，有价值的技术特别是源代码是根本不可能放在网上，放在网上发布的OSG和NASA开源代码，都不包含美国STK 卫星仿真软件的关键技术与工具。即使使用了 WorldWind和0SG，因是纯学术的、探讨研究性质的，基于BBS论坛发布博客、微博进行交流经验与体会的，是坊间的学术性质的、不成熟的半成品，航天用户无法在非成品上进行工程实用，也无法得到所需要的技术支持与售后服务，因为开源的代码是不需要负责任、也不需要负责售后的，更不是商业软件工具、不可能包含美国的核心技术精华内容。
技术实现思路
本专利技术专利是一种国产平台的、用于卫星仿真开发与运行的工具，属于商业化的卫星仿真平台系统。具体内容如下(I)本专利技术专利是以国产技术研发的“Vpp-STK卫星仿真运行与平发平台系统”专利产品，替代美国长期对中国技术封锁与技术限制控制的、航天卫星仿真开发的STK (Satellite Tool Kit卫星工具包)，打破美国对中国禁售、禁运的封锁。(2) Vpp-STK卫星仿真运行与平发平台系统，底层基于C++、使用VVP-VBF组件化开发框架开发，解决了中文汉字显示、底层平台不开放、跨操作系统平台移植、对中国禁售禁运、技术开发服务不支持等一系列问题。(3)在国产Vpp-STK卫星仿真运行与平发平台系统上，实现飞行器卫星轨道分析与三维空间任务显示、卫星探测覆盖分析、预警探测轨道分析、接近碰撞分析、拦截器飞行分析、来袭目标弹道导弹分析、链路分析、通信分析、电磁分析、雷达分析、推演分析。(4)在国产Vpp-STK卫星仿真运行与平发平台系统上，实现卫星、地面站和日、月、地、行星、恒星星历库加载显示。支持查询卫星相关参数，包括轨道类型、轨道参数和卫星属性、具体位置信息，卫星编号、时间点、各时间点位置坐标、各时间点速度矢量等。(5)在国产Vpp-STK卫星仿真运行与平发平台系统上，实现地面站测控分析，支持坐标系换算(地心惯性坐标系、地心固定坐标系、地心轨道坐标系、黄道坐标系、卫星发射坐标系，及其空间配准)，默认为地心惯性坐标系，支持时间系统可选(太阳时、恒星时、国际原子时、动力学时，默认为格林尼治恒时)(目前提供世界时)。四附图说明参照以下说明、所附权利要求以及附图，将更好地理解本专利技术专利的功能和方法，这些设计构思及其技术特征，说明书附图中给出本专利技术专利的各功能模块之间的计算机程序的主要流程图，技术方案、整体设计、工作过程和步骤的技术特征、优点方面，在专利技术创新系统的附图中图I是本专利技术专利的技术，在航天城使用本专利技术专利系统软件进行多颗卫星轨道运行、对地观测、覆盖分析仿真计算界面。该专利技术专利已实现国外卫星仿真软件STK的空间飞行任务与空间三维态势可视化环境显示效果；星空背景是行星的星历库文件加载后的效果O图2是本专利技术专利的技术，在航天704研究所使用该专利系统、实现近地空间的地球同步轨道通信卫星仿真、航天空间飞行器飞行仿真、空间飞行器地面测控站仿真、以及空间飞行器与地面站之间通信关系实时仿真分析的实际使用界面。图3是本专利技术专利的技术、基于国产Vpp-STK卫星仿真运行与平发平台系统的、在二维GIS地理信息系统上的全世界地图上的星下点轨迹生成图；达到国际卫星仿真的先进水平。图4是本专利技术专利的国产Vpp-STK卫星仿真运行与平发平台系统组成与模块组件、层次结构组成框图，是实现图I、图2和图3中功能的支撑。是对图5的技术架构实现的 功能说明的详细描述。采用分层的体系结构，分为运行环境抽象层、核心层、界面层、COM组件封装层、体系结构适配层等五个层次，采用这样的体系结构带来的优势是■跨平台的移植能力,可支持Windows、L本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于国产化技术开发的卫星仿真开发与运行平台系统，其中，该系统分别具有：卫星轨道分析与三维空间任务显示、覆盖分析、导弹弹道预测分析、拦截器飞行工具分析、接近碰撞分析、来袭目标(弹道导弹)分析、链路分析、通信分析、电磁态势分析、雷达分析、推演分析等组成的卫星仿真开发与运行平台功能。FSA00000769635500011.tif
【技术特征摘要】
1.一种基于国产化技术开发的Vpp-STK 卫星仿真开发与运行平台系统，其中， 该系统分别具有 卫星轨道分析与三维空间任务显示、覆盖分析、导弹弹道预测分析、拦截器飞行工具分析、接近碰撞分析、来袭目标(弹道导弹)分析、链路分析、通信分析、电磁态势分析、雷达分析、推演分析等组成的卫星仿真开发与运行平台功能。2.根据权利要求I所述的国产化技术开发，其中， Vpp-STK 卫星仿真开发与运行平台(Virtual PrimePlatformSatellite Tool Kit)是中国研制生产的、底层用C/C++开发的、纯国产化的、基于国产VVP-VBFe组件化开发框架结构的+卫星仿真中间件组件、集成的一套卫星仿真开发包，打破了美国对华封锁禁售的美国Analytical Graphics公司的STK(Satellite Tool Kit)卫星仿真开发包,在中国Satellite Tool Kit(STK)还是没有替代品。3.根据权利要求I所述国产化技术，其中， 解决了国外同类产品(美国Analytical Graphics公司的Satellite Tool Kit)卫星仿真软件不支持中文字符显示的难题，以及支持国产二维GIS和三维GIS的难题。4.根据权利要求I所述的国产化技术,其中， 底层采用C/C++语言开发，解决了跨操作系统平台的难题，可在国产Iinux操作系统和国产嵌入式实时操作系统上运行。5.根据权利要求2所述的国产VVP-VBF 组件化开发框架结构，其中 采用先进的开放式框架，实现灵活的软件框架结构内核采用主控/组件与插件相结合的开放式总体架构；每个组件完成一个完整的业务，通过添加组件进行业务的扩展；每个插件点完成一个业务环节(一类算法)，通过增加插件进行算法的扩展；采用主控+注册组件+动态库形式，实现软件结构可伸缩的技术架构，软件功能可随时扩展、大小结构可伸缩，便于不同权限级别用户层次划分部署； 基于国产VVP-VBF 组件化开发框架结构、采用组件化开发模式，便于不同单位、部...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾安里，高雨青，
申请(专利权)人：曾安里，高雨青，
类型：发明
国别省市：
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