2023 R1 中的新 Ansys 系统工具套件 (STK) 功能

最新发布的Ansys Systems Tool Kit (STK) 继续扩展和增强跨 Ansys 多物理场求解器的集成，增强对早期概念系统设计的信心，并改善工程过程中的决策制定和效率。Ansys Fluent 和 STK 的 Aviator 功能支持定义更高保真度的飞机轨迹，同时考虑飞机平台几何形状可能对整体空气动力学和性能产生的影响。此版本还引入了雷达杂波建模功能，使您能够定义杂波模型并评估对雷达在建模环境中解析目标对象的能力的影响。此外，使用 STK 的 Astrogator 功能的航天器轨迹设计师现在可以利用增强的 Python 脚本。

增强的雷达杂波建模

雷达系统必须考虑不同形式的射频 (RF) 信号返回，例如来自有意或无意来源的干扰或从无意目标反射的能量。建筑物、树木，甚至海洋表面都可以将能量反射回雷达接收器，并产生一种称为杂波的效果。

STK 使工程师能够对雷达系统、目标对象和其他环境人工制品进行建模，以了解雷达的预期性能和功能。在这个最新版本中，STK 合并和建模雷达杂波效应的方法得到了整合，使您可以更轻松地引入杂波效应并考虑它们对建模雷达性能的影响。

此更新使您能够定义杂波源位置和几何体的散射属性。此外，您可以引入雷达系统要包含和考虑的杂波源列表。这些杂波定义模型现在也可以通过 STK 组件浏览器定义为集中组件，以便其他建模系统可以轻松引用它们。这降低了定义雷达杂波的复杂性，并通过允许杂波源支持多个散射定义来提供额外的建模灵活性。

集成电光/红外热模型

传感器系统设计人员需要准确模拟其传感器预期运行和执行的条件。此版本的 STK 为 STK 的电光/红外 (EOIR) 功能引入了一项新功能：指向温度数据提供者。它包括飞机和导弹的 Aviator 数据提供程序以及来自 STK 空间环境影响工具 (SEET) 的卫星和导弹的被动热模型。此功能还允许任何未来的温度数据提供者或可能生成温度值的潜在标量计算，以供 EOIR 直接使用。例如，对于飞机对象，EOIR 形状定义现在使您能够直接链接到由 Aviator 的飞行建模功能产生的飞机目标对象的热负荷。   

此功能允许 EOIR 用户直接集成热负荷模型，无需导出报告、将其加载到 Microsoft Excel 中、处理和重新格式化数据，然后将其导入回 EOIR。

Fluent 互操作性增强

这个最新版本继续为高级飞机飞行剖面建模提供 Fluent 和 Aviator 之间的扩展集成——现在使 Fluent Aero 模型能够与 Aviator 的高级固定翼工具集成，以便计算流体动力学 (CFD) 结果可以直接驱动高保真任务建模无需创建额外的自定义文件。这还允许用户修改提升效率以使模型适应已知数据点或从 Fluent 导入降阶模型 (ROM) 数据并在评估变化影响的同时调整性能方面。

您现在可以轻松集成来自 Fluent 的数据，以提高 Aviator 飞行模型的准确性并调整它们以探索参数变化如何影响任务结果。这有利于用户访问 Fluent 模型，他们想要评估他们的设计在任务环境中的表现，或者想要提高任务建模的准确性。

从外部位置星历文件创建飞行员程序

Aviator 为任务设计人员提供了一种灵活的、面向过程的方法来配置现实的飞机航线。程序用于表示飞机飞行的不同操作，例如起飞和着陆、航路点、通用等待模式，以及用于创建真实飞行剖面的其他性能受限程序。

工程师通常可以访问来自真实世界操作、模拟轨迹或可能在其设计工具链中使用的其他工具的代表性轨迹数据。在最新版本的 STK 中，Aviator 引入了一个新程序，您可以在其中引用外部轨迹数据，同时仍然允许 Aviator 应用适当的姿态、空气动力学、推进和热模型。您可以根据计划的轨迹评估您的设计，以及上传您自己的轨迹文件。这使您可以使用 Aviator 推进和空气动力学模型来确定这些轨迹的温度分布、升力要求和其他参数。

目前，要利用 Aviator 的分析功能，您必须从 Aviator 现有的程序类型中组合轨迹，并为每个飞行阶段定义参数。模拟复杂的飞行或实际发生的飞行需要仔细调整每个飞行阶段。现在，借助 External Ephemeris，您可以直接从外部数据生成轨迹。该数据可以来自真实飞行或来自外部生成的模拟飞行。轨迹一旦导入，就可以使用 Aviator 内置的飞行性能分析，让您快速轻松地评估所需的推力、负载系数、预期燃料使用量和其他参数。

增强的 Python 对 Astrogator 轨迹设计的支持

STK 的 Astrogator 功能脚本工具是一种用于增强 Astrogator 内工作流程的强大机制。在此框架内添加对 Python 脚本的本机支持，使利用现有 Python 模块成为可能，并为已经精通日益流行的 Python 语言的用户提供了一个方便的选择。此外，所有 Astrogator 插件点的预安装 Python 包装器产生了新的、强大的插件工作流，不需要在 Windows 中注册或在计算机上具有管理权限。

您现在可以利用现有的 Python 库和例程，通过嵌入式脚本和插件点直接在 Astrogator 执行过程中使用。任何使用 Astrogator 脚本工具或各种插件点的人都不再局限于 VBScript 和 JScript 等通常拥有较小社区的语言。这些以前可用的语言也有专有架构。在脚本工具中使用的另一个剩余选项是 MATLAB。

TETK 脚本工具的改进和对数据可视化的持续增强

此版本为 STK 的测试和评估工具包 (TETK) 脚本工具带来了多项新升级。该工具使您能够根据 STK 分析工作台中的现有标量或作为外部数据加载到 TETK 的标量生成新的 STK 标量计算。这使您可以灵活地创建可能未在原始数据集中表示的新数据值进行分析。它简化了创建脚本文件并通过 Ansys Workbench 运行它的过程，只需按一下按钮即可快速创建新的标量。

另一个主要升级是能够保存您创建的脚本。这使您可以稍后快速访问它们进行编辑，并确保在与其他用户共享您的 STK 场景时它们将持续存在。另一个升级是能够查看语言脚本函数列表以及您正在编写的语言（MATLAB、Perl 或 VBScript）的描述。最后，脚本工具现在允许您为选定的标量快速添加统计参数，包括最小值、最大值、平均值和标准差。

文章来源：ansys博客