中文引用格式： 趙文策，舒傳華，王盛璽. 利用STK和MATLAB互聯實現低傾角衛星軌道優化設計[J]. 電子技術應用，2025，51(9)：106-110.
英文引用格式： Zhao Wence，Shu Chuanhua，Wang Shengxi. Optimized design of low inclination satellite orbit using interconnection of STK and MATLAB[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(9)：106-110.
引言
人造地球衛星是人工研制和發射到運行軌道上的一種空間飛行器（或航天器），是按照人的意志、為了人們的某種目的沿軌道運行的特殊天體。其中，人造地球衛星的運行軌道直接決定了空間任務的觀測幾何、運行環境，往往也決定了有效載荷的性能。所以，為了實現特定的空間任務目標，人們通常結合人造衛星的一階運動理論，根據其任務和應用要求來選擇軌道。
目前，國內對地觀測多采用太陽同步軌道，該軌道雖然具備覆蓋范圍廣，能保證衛星每天在特定時刻飛臨指定區域等優點，但該軌道傾角較高，對區域目標的覆蓋效率較低[1-4]。近年來，伴隨著航天科技的高速發展，用戶對衛星的對地觀測活動提出了快速響應和實時等高時間分辨率的應用需求。特別是多個區域爆發突發事件可能性不斷增加的前提下，需要在沖突發生后快速、準確地獲取信息，實現對可能爆發的突發事件的快速響應。在此背景下，根據任務需求適時發射低傾角軌道衛星，是一種經濟、有效的應對途徑[5-7]。
低傾角衛星軌道要求單顆衛星的星下點能夠實現周期性的重復，從而保證在某天的固定時段或者全天候對特定區域進行連續覆蓋，覆蓋能力是評價該類軌道衛星性能的重要指標[8-11]。衛星對特定區域的覆蓋能力模型受到衛星性能、成像角度、光照條件、目標狀態等諸多因素影響，是一個非常復雜的模型。
在研究該類衛星軌道問題時，美國AGI公司推出的衛星工具包（Satellite Tool Kit，STK）是支持航空航天任務全過程仿真的非常有效的工具，它可提供逼真的三維可視化動態場景、精確的圖表、報告等多種仿真分析結果，對于衛星的態勢評估、覆蓋分析、打擊效果評估等方面有著廣泛應用；MATLAB是當前工程應用和科學計算領域最先進的計算分析軟件，它提供了許多研究分析模塊和高級數學計算功能，能顯著增強STK軟件的計算分析能力，大大拓展了STK的應用領域。
針對低傾角衛星軌道的設計要求，本文在構造好軌道優化模型的基礎上，互聯STK和MATLAB[12-14]，充分利用STK的覆蓋分析能力和MATLAB的遺傳算法（GA）工具箱，優化設計出符合模型需求的最優解。仿真結果驗證了該方法的可行性和有效性，并為其他復雜STK場景建模的任務提供了參考。
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作者信息：
趙文策，舒傳華，王盛璽
（太原衛星發射中心技術部，山西 太原 030027）
