1.STK自動(dòng)化的目的

STK自動(dòng)化是指使用其他軟件或者程序語言，直接操作STK對象和UI界面。之所以需要STK自動(dòng)化，是因?yàn)橹苯邮褂?strong>STK UI界面進(jìn)行仿真存在以下困境：

（1）通常情況下，STK航空仿真需要大量的數(shù)據(jù)，例如一系列的飛機(jī)軌跡點(diǎn)等等，手動(dòng)在STK界面中輸入這些軌跡點(diǎn)比較耗時(shí)耗力。

（2）STK航空仿真大多是實(shí)時(shí)仿真，數(shù)據(jù)不是預(yù)先給定的，是由一定的算法或者其他軟件（如MATLAB）在仿真時(shí)生成的。

（3）項(xiàng)目交付時(shí)，需要接收方熟練使用STK，然而對甲方爸爸提這種要求百分之百會(huì)被噴。

（4）對于大型項(xiàng)目，使用UI界面設(shè)置仿真參數(shù)很容易出錯(cuò)，也難以保證操作的規(guī)范性，如果使用自動(dòng)化腳本完成仿真配置，可以保證每次配置都是一致的，減少出錯(cuò)的概率。

鑒于這些情況，通常需要定制一些接口，讓其他軟件或者程序語言能直接與STK進(jìn)行交互，這樣可以專心于仿真的算法設(shè)計(jì)而無需事先掌握STK的使用。

2.STK自動(dòng)方法

2.1 查閱自動(dòng)化幫助文檔

打開STK幫助文檔可以查閱STK自動(dòng)化的幫助文檔：

?

?其中Automate Tasks一節(jié)就是STK自動(dòng)化的幫助文檔。

2.2 自動(dòng)化的方法

在幫助文檔中可以看到，STK自動(dòng)化有以下幾種方法：

（1）OLE 自動(dòng)化

OLE（Object Linking and Embedding，對象連接與嵌入），是一種面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，利用這種技術(shù)可開發(fā)可重復(fù)使用的軟件組件（COM）。OLE從多媒體借鑒而來，是Windows的一組服務(wù)功能，提供了一種以源于不同應(yīng)用軟件的信息建立復(fù)合文檔的強(qiáng)有力方法。在對象連接和嵌入系統(tǒng)中，對象可以是幾乎所有的數(shù)據(jù)類型，例如文字、點(diǎn)陣圖像和矢量圖形，甚至于聲音、注解和錄像剪輯等均可。對象被賦予了智能屬性，即參與連接和嵌人的對象本身帶有計(jì)算機(jī)指令。最典型的OLE應(yīng)用就是PowerPoint，PPT就是一種廣泛使用OLE技術(shù)的多媒體文檔，所以我們可以在PPT中直接播放音視頻。

STK的OLE自動(dòng)化支持Java，C++，Python，Matlab和Javascript等，其他軟件也可以使用OLE調(diào)用STK。

通過OLE自動(dòng)化，可以使用STK Model Object（AgSTKObjects, AgSTKGraphics, AgVGT and AgSTKUtil 和AGI.STKObjects, AGI.STKGraphics,AGI.STKVgt and AGI.STKUtil等)操作STK中的模型和工具組件，也可以使用AgUiCore庫操作STK的窗口，工具欄等。

優(yōu)點(diǎn)：不依賴于特定的STK版本和編程語言，可以使用多種語言編程實(shí)現(xiàn)。

缺點(diǎn)：需要配置相應(yīng)的OLE支持庫，每種語言的OLE支持庫有差異，需要分別配置。

（2）TCP/IP socket通信

STK在運(yùn)行時(shí)會(huì)啟動(dòng)一個(gè)TCP服務(wù)器，默認(rèn)監(jiān)聽5001端口，啟動(dòng)多個(gè)STK窗口，監(jiān)聽的端口以5001,5002的形式遞增。想這個(gè)端口以文本的形式發(fā)送STK命令，STK會(huì)解釋這些命令并反饋結(jié)果。

優(yōu)點(diǎn)：可以在本地或者通過網(wǎng)絡(luò)與STK交互，不依賴于特定的STK版本，任何可以發(fā)起TCP請求的編程語言或者軟件都可以與STK交互，依賴的庫很少，通用性強(qiáng)。

缺點(diǎn)：命令和數(shù)據(jù)以文本的形式傳遞，延遲大，數(shù)據(jù)也要進(jìn)行轉(zhuǎn)義和編碼處理。

（3）自定義STK UI

STK支持使用HTML 網(wǎng)頁來自定義和拓展UI界面，同時(shí)也支持使用UI插件來自定義工具欄和窗口。優(yōu)點(diǎn)：定制好的自動(dòng)化界面是圖形界面，使用簡單，操作方便。

缺點(diǎn)：由于圖形界面表示的狀態(tài)有限，只能實(shí)現(xiàn)有限的自動(dòng)化功能，并且需要手動(dòng)觸發(fā)，對于不能用圖形界面表示的或者觸發(fā)時(shí)機(jī)不確定的自動(dòng)化操作無能為力，編制圖形化界面所需的代碼量比較大。

（4）使用官方提供的MATLAB 連接組件

AGI公司提供了一個(gè)插件MATLAB Connector來支持MATLAB和STK的交互，但是這個(gè)插件只支持特定MATLAB和STK版本之間的連接。

優(yōu)點(diǎn)：可以直接在MATLAB中操作STK，方便連接仿真算法進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。

缺點(diǎn)：MATLAB Connector只適合特定版本的MATLAB和STK，適配性差。

2.3 怎樣選擇自動(dòng)化方法

就我個(gè)人理解，自動(dòng)化應(yīng)該遵循以下的原則：

（1）版本獨(dú)立原則：自動(dòng)化程序應(yīng)該不依賴于目標(biāo)軟件版本，否則換個(gè)版本就需要更新自動(dòng)化程序，成本很高，特別是對于大型仿真任務(wù)。

（2）簡潔配置原則：自動(dòng)化程序的配置應(yīng)當(dāng)十分簡單，確保用戶只需少量操作就可以執(zhí)行使用自動(dòng)化程序執(zhí)行任務(wù)，如果配置太繁瑣，就背離了自動(dòng)化的目的，自動(dòng)化效果也不明顯。

（3）少量開發(fā)原則：自動(dòng)化程序承擔(dān)的是功能調(diào)度和數(shù)據(jù)輸入的責(zé)任，要盡可能利用目標(biāo)軟件的接口完成任務(wù)，自身的邏輯不能太復(fù)雜，否則會(huì)增加自動(dòng)化時(shí)出錯(cuò)的概率。

結(jié)合上述原則，考慮到航空仿真時(shí)數(shù)據(jù)輸入量比較大的特點(diǎn)，這里采用OLE技術(shù)開發(fā)自動(dòng)化程序。

3.STK自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)

3.1 自動(dòng)化目標(biāo)

使用STK的OLE接口，開發(fā)一個(gè)STK自動(dòng)化simulink模塊，適配大多數(shù)的MATLAB版本，實(shí)現(xiàn)用Simulink操控STK，輸入仿真數(shù)據(jù)，設(shè)置和獲取STK模型數(shù)據(jù)等。

3.2 開發(fā)環(huán)境配置

MATLAB2021a，STK10

3.3 在MATLAB中啟動(dòng)一個(gè)STK窗口

open_STK.m

uiapp = actxserver('STK10.application'); root = uiapp.Personality2; uiapp.visible = 1;

運(yùn)行會(huì)啟動(dòng)一個(gè)空白的STK窗口，注意第一行中的uiapp = actxserver('STK10.application')要隨STK版本而更改，我用的是STK10，如果是STK12，改為?uiapp = actxserver('STK12.application')；其他版本類似。

?可以看到窗口中什么也沒有。

3.4 新建一個(gè)場景并設(shè)定時(shí)區(qū)

%打開一個(gè)STK窗口 uiapp = actxserver('STK10.application'); root = uiapp.Personality2; uiapp.visible = 1; % 創(chuàng)建一個(gè)新場景并設(shè)定時(shí)區(qū) root.NewScenario('open_STK'); root.UnitPreferences.Item('DateFormat').SetCurrentUnit('UTCG'); root.CurrentScenario.SetTimePeriod('1 Jul 2013 12:00:00.000', '2 Jul 2013 12:00:00.000'); root.CurrentScenario.AnalysisEpoch.SetExplicitTime('1 Jul 2013 12:00:00.000');

現(xiàn)在就打開了一個(gè)帶有2D和3D視圖的默認(rèn)STK窗口：

?限于篇幅，這里先介紹如何使用MATLAB啟動(dòng)STK窗口，下一節(jié)將詳細(xì)講述使用MATLAB自動(dòng)化配置STK仿真場景以及將自動(dòng)化腳本使用MATLAB S 函數(shù)封裝成simulink模塊。

3.5 STK MATLAB OLE自動(dòng)化示例文檔

隨軟件安裝的STK幫助文檔中關(guān)于STK MATLAB?OLE自動(dòng)化的代碼示例在：

?

3.6 自動(dòng)化的理念

就我的理解，自動(dòng)化不是說完全解放雙手，實(shí)現(xiàn)不用點(diǎn)一次鼠標(biāo)就操控軟件，而是應(yīng)該針對以下幾種情形進(jìn)行自動(dòng)化：

（1）重復(fù)性操作：比如STK進(jìn)行航空仿真時(shí)飛機(jī)軌跡點(diǎn)的輸入就是重復(fù)操作。

（2）觸發(fā)時(shí)機(jī)不確定的操作：有些操作的觸發(fā)時(shí)機(jī)是不確定，比如當(dāng)雷達(dá)掃描到目標(biāo)后報(bào)告目標(biāo)方位，但是人不可能一直盯著仿真界面；有些操作需要滿足一定條件才能觸發(fā)，比如飛機(jī)發(fā)射導(dǎo)彈，這時(shí)候不可能通過圖形界面來觸發(fā)導(dǎo)彈發(fā)射。

（3）實(shí)時(shí)性操作：很多時(shí)候仿真是實(shí)時(shí)進(jìn)行的，仿真數(shù)據(jù)不是預(yù)先給定的，這時(shí)候不可能通過圖形化界面設(shè)置達(dá)到目的。

（4）操作由外部信號觸發(fā)：仿真時(shí)操作的觸發(fā)由外部給定信號，這時(shí)候就必須使用自動(dòng)化程序才能達(dá)到目的。

簡而言之，自動(dòng)化的目的應(yīng)該是：使用程序操作軟件完成使用圖形界面不能完成或者完成起來很繁瑣的工作。對于一些一次性的，或者變化很頻繁的操作，使用自動(dòng)化反而會(huì)弄巧成拙，增加工作量。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STK 航空仿真（二）STK MATLAB自动化（1）自动化目的和方法简介的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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