Kit de herramientas de sistemas

Systems Tool Kit (anteriormente Satellite Tool Kit ), generalmente conocido por sus iniciales STK , es una aplicación de software multifísica de Analytical Graphics, Inc. (una empresa de Ansys ) que permite a ingenieros y científicos realizar análisis complejos de plataformas terrestres, marítimas, aéreas y espaciales, y compartir los resultados en un entorno integrado. ^{[ 1 ]} El núcleo de STK es un motor de geometría para determinar la posición y actitud dinámicas en el tiempo de los objetos ("activos"), y las relaciones espaciales entre los objetos considerados, incluidas sus relaciones o accesos dadas una serie de condiciones de restricción complejas y simultáneas. STK se ha desarrollado desde 1989 como una herramienta de software comercial estándar. Originalmente creado ^{[ 2 ]} para resolver problemas relacionados con satélites en órbita terrestre , ahora se utiliza en las comunidades aeroespacial y de defensa y para muchas otras aplicaciones.

STK se utiliza en aplicaciones gubernamentales, comerciales y de defensa en todo el mundo. Entre los clientes de AGI se encuentran organizaciones como la NASA , la ESA , el CNES , el DLR , Boeing , la JAXA , la ISRO , Lockheed Martin , Northrop Grumman , Airbus , el Departamento de Defensa de EE. UU. y la Patrulla Aérea Civil . ^{[ 2 ]}

En 1989, los tres fundadores de Analytical Graphics, Inc. — Paul Graziani, Scott Reynolds y Jim Poland — dejaron GE Aerospace para crear Satellite Tool Kit (STK) como una alternativa al software aeroespacial personalizado y específico para cada proyecto. ^{[ 3 ]}

La versión original de STK solo funcionaba en ordenadores de Sun Microsystems , pero a medida que los PC se volvieron más potentes, el código se adaptó para que funcionara en Windows .

STK fue adoptado inicialmente por la comunidad aeroespacial para el análisis de órbitas y los cálculos de acceso (cuando un satélite puede ver una estación terrestre o un objetivo de imagen), pero a medida que el software se amplió, se añadieron más módulos que incluían la capacidad de realizar cálculos para sistemas de comunicaciones, radar , misiones interplanetarias y prevención de colisiones orbitales.

La incorporación de capacidades de visualización 3D propició la adopción del STK por parte de usuarios militares para la visualización en tiempo real de fuerzas aéreas, terrestres y marítimas, así como del ámbito espacial. El STK también ha sido utilizado por medios de comunicación para representar gráficamente eventos actuales a un público más amplio, como la desorbitación de la estación espacial rusa Mir , el desastre del transbordador espacial Columbia , la colisión entre las sondas Iridium y Cosmos , el acercamiento del asteroide 2012 DA14 y diversas pruebas de misiles de Corea del Norte .

A partir de la versión 12.1 (lanzada en 2020), el software cambió su nombre de Satellite Tool Kit a Systems Tool Kit para reflejar su aplicabilidad en sistemas terrestres, marítimos, aéreos y espaciales. ^{[ 4 ]}

En 2019, el astrónomo aficionado holandés Marco Langbroek utilizó STK para analizar una fotografía de alta resolución de un accidente en un sitio de lanzamiento iraní tuiteada por el presidente estadounidense Donald Trump . ^{[ 5 ]} Fue "la primera vez en tres décadas y media que una imagen [se] hizo pública que [reveló] la sofisticación de los satélites espía estadounidenses en órbita". ^{[ 5 ]} Langbroek y el astrónomo Cees Bassa identificaron el satélite espía clasificado específico ( USA-224 , un satélite KH-11 con un espejo objetivo tan grande como el Telescopio Espacial Hubble ) que había tomado la fotografía, y el momento en que se tomó durante un paso particular del satélite. ^{[ 6 ] [ 5 ]}

La interfaz STK es una interfaz gráfica de usuario estándar con barras de herramientas personalizables, mapas acoplables y ventanas gráficas 3D. Todos los análisis se pueden realizar mediante el ratón y el teclado.

El módulo de integración de STK proporciona una interfaz de scripting llamada Connect que permite que STK funcione en un entorno cliente/servidor (a través de TCP/IP ) y es independiente del lenguaje. Los usuarios también tienen la opción de usar STK mediante programación a través de la automatización OLE .

Cada espacio de análisis o diseño dentro de STK se denomina escenario . Dentro de cada escenario, se puede crear cualquier número de satélites, aeronaves, objetivos, barcos, sistemas de comunicaciones u otros objetos. Cada escenario define los límites temporales predeterminados para los objetos secundarios, así como la selección de la unidad base y sus propiedades. Todas estas propiedades se pueden modificar individualmente para cada objeto secundario, según sea necesario. Solo puede existir un escenario a la vez, aunque los datos se pueden exportar y reutilizar en análisis posteriores.

Para cada objeto dentro de un escenario, se pueden crear informes y gráficos (tanto estáticos como dinámicos). También se pueden registrar parámetros relativos entre objetos y habilitar el efecto de las restricciones del mundo real para obtener informes más precisos. Mediante el uso de objetos de constelación y cadenas , se pueden agrupar varios objetos secundarios e investigar las interacciones de múltiples rutas entre ellos.

AGI también ofrece kits de desarrollo de software para integrar las capacidades de STK en aplicaciones de terceros o para crear nuevas aplicaciones basadas en la tecnología de AGI.

STK es un producto modular, de forma muy similar a MATLAB y Simulink, y permite a los usuarios añadir módulos al paquete básico para mejorar funciones específicas.

STK puede integrarse en otra aplicación (como componente ActiveX) o controlarse desde una aplicación externa (mediante TCP/IP o el Modelo de Objetos de Componentes (COM)). Ambas técnicas de integración pueden utilizar el lenguaje de scripting Connect para realizar esta tarea. También existe un modelo de objetos para metodologías de integración más orientadas al programador. En la versión gratuita de la herramienta, STK puede controlarse mediante un script ejecutado desde el navegador web interno de STK. Para controlar STK desde una fuente externa o integrarlo en otra aplicación, se requiere el módulo de integración de STK.

Dado que Connect es un formato de mensajería, tiene la ventaja de ser completamente independiente del lenguaje. Esto permite crear aplicaciones y herramientas cliente en el lenguaje de programación que prefiera el usuario o el desarrollador. En la práctica, siempre que sea posible crear una conexión de socket , enviar información a través de ella y recibirla de esa forma, STK se puede controlar con Connect utilizando dicho lenguaje.

Se han desarrollado aplicaciones en C , C++ , C# , Perl , Visual Basic , VBScript , Java , JavaScript y MATLAB . También se pueden encontrar ejemplos en los archivos de ayuda de STK o descargarlos desde el sitio web de Ansys.

• Lista de software de ingeniería aeroespacial
• TRACE (programa informático)

• STK en ansys.com