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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利基于STK和MATLAB互联的星座巡检轨道设计与可视化系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119538522B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411502583.8，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权基于STK和MATLAB互联的星座巡检轨道设计与可视化系统及方法是由陈丹鹤;史明轩;王书航;杨志鸿;何敬源设计研发完成，并于2024-10-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于STK和MATLAB互联的星座巡检轨道设计与可视化系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于STK和MATLAB互联的星座巡检轨道设计与可视化系统及方法，所述系统通过Matlab将STKX组件以ActiveX控件形式集成显示在GUI界面，利用STK丰富的二次开发接口与良好的展示功能，实现星座轨道部署查询、绕飞轨道设计与轨道维持、掠飞轨道设计功能模块的分析与显示。本发明能实现星座巡检轨道设计仿真分析，对星座巡检轨道设计可视化具有重要的实用价值。

本发明授权基于STK和MATLAB互联的星座巡检轨道设计与可视化系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于STK和MATLAB互联的星座巡检轨道设计与可视化系统，其特征在于，所述系统通过Matlab将STKX组件以ActiveX控件形式集成显示在GUI界面，利用STK实现星座轨道部署查询、绕飞轨道设计与轨道维持、掠飞轨道设计模块的分析与显示；所述系统包括主界面、轨道部署查询模块、绕飞轨道设计与轨道维持模块，以及掠飞轨道设计模块；所述绕飞轨道设计与轨道维持模块通过绕飞轨道设计算法输出绕飞轨道设计结果；所述绕飞轨道设计算法，基于CW方程，根据载荷功能需求设计绕飞轨道，具体包括：步骤3.1，设置输入参数，包括目标星、仿真时间、绕飞半径、阈值和控制周期；根据输入的目标星名称向STKengine查询请求，获取目标星句柄，结合读取出的目标轨道六根数，计算绕飞星的绝对轨道信息，向STKengine发起卫星创建请求，建立绕飞星对象；步骤3.2，在自然漂移阶段，当主星轨道为近圆轨道时，通过理论推导，获得CW方程幅值-相位的极坐标形式： 式中，xt、yt、zt，分别为t时刻绕飞星相对位置矢量和相对速度矢量，n为目标星平均角速度，rx和rz分别为径向和法向运动的振幅，lx和ly分别为径向和航迹运动中心的偏离值，αx和αz分别为径向和法向初始相位；其中，x0、y0、z0，分别为初始时刻绕飞星相对位置矢量和相对速度矢量；考虑构型的对称性，与绕飞半径r，获得绕飞轨道设计约束条件： 步骤3.3，根据输入的目标星名称向STKengine查询请求，读取目标星六根数并计算出平均轨道角速度，之后根据步骤3.2的方式计算获得绕飞星相对轨道位置速度矢量参数；步骤3.4，将绕飞星从相对坐标系转为绝对坐标系；所述绕飞轨道设计与轨道维持模块通过轨道维持算法维持燃耗；所述轨道维持算法具体包括：步骤4.1，根据输入的控制周期、阈值和仿真时间，计算分析时段内的维持次数，调用STKengine的轨道预报模块，获得分析时段内的目标星与绕飞星的轨道数据，并根据坐标转换关系，将绕飞星的绝对轨道根数转换为ROE参数；步骤4.2，控制策略为：自然漂移阶段与控制飞行阶段交替进行，绕飞星飞行一个自然飞行周期后，计算与参考轨道的偏差量，在控制周期内在进行轨道修正，根据脉冲解析解，计算切向脉冲与法向脉冲大小与作用时间；步骤4.3，储存自然漂移与轨道维持两条件下绕飞星的轨道数据，重复上述步骤4.1至步骤4.2，直至时间超出分析时段；步骤4.4，绘制绕飞星轨迹，并展示绕飞星轨道根数和脉冲大小；步骤4.2具体包括：由相对动力学特性，将轨道维持问题解耦为轨道面外矢量修正和轨道面内轨道修正；脉冲对于相对轨道根数的影响如下式所示： 式中，a是参考轨道长半轴，Δδαk表示构型参数，uk表示脉冲实施时参考轨道的平均纬度幅角，δvR、δvT和δvN分别表示径向脉冲、迹向脉冲和法向脉冲；1轨道面内轨道修正采用三次切向脉冲进行修正，其控制解为： 式中，T为绕飞星轨道周期，δa、δe和δλ分别为相对轨道长半轴、相对轨道偏心率和相对经度幅角，δaman、δeman和δλman为构型偏置目标参数，δvt1、δvt2和δvt3分别为三次切向脉冲大小；所述三次切向脉冲机动对应的纬度幅角uM1、uM2和uM3如下： 式中，分别为δeman的分量，δex、δey分别为δe的分量；2轨道面外矢量修正采用单次法向脉冲δvn进行修正，其控制解为： 式中，Δδix为相对轨道倾角Δδi的分量；所述法向脉冲对应的纬度幅角un如下： 式中，Δδix、Δδiy为相对轨道倾角Δδi的分量。

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