张宗佩，万 刚，刘 静

（信息工程大学，河南 郑州450052）

1957年第一颗人造卫星发射成功，标志着人类进入了空间时代。人类的活动范围已经由地球表面延伸到近地空间、外层空间、行星际空间等空间环境，空间已成为未来人类航天活动和科学探索的重要场所。尽管目前已有一些功能强大的航天仿真软件，尤其是被广泛应用于航天领域的卫星系统分析软件卫星工具包（Satellite Tool Kit，STK）。其能够为卫星设计、制造、发射、运行和应用提供强大的分析仿真能力，帮助使用者快速准确地了解飞行任务。但其价格十分昂贵，仿真空间多以人造卫星活动空间为主，缺乏对行星际空间的仿真，与虚拟地理环境结合不足。

目前，虚拟地理环境研究领域主要集中于地球表面以及地下地上数千米范围内，未考虑地球公转自转因素，对太阳系空间环境中包含的信息描述不足。因此，结合目前虚拟地理环境研究成果和空天环境仿真需求，提出一种充分利用虚拟地理环境仿真成果的空天环境仿真方案。将虚拟地理环境仿真中地球的仿真技术应用于太阳系中其他行星仿真；给出空天环境仿真的流程，研究空天环境仿真的建模基础和关键技术，实现对空天环境中主要要素及其变化运行规律仿真，提高观察者对空天环境的认知能力，为利用空天环境开展空间活动提供技术支持。

1 空天环境仿真流程和基础

1．1 空天环境仿真流程

空天环境仿真流程如图1所示，首先建立空天环境仿真的基础条件，包括空间基准和坐标变换、时间基准和时间变换，以及历表／解析法求解位置速度方法。……