STK Components（后续直译为STK组件）提供两个版本的算法库：Java版和.Net版，功能完全一致，其算法经过了AGI的行业验证。此系列的文章主要介绍如何在.Net环境中，利用C#语言对STK组件进行二次开发。
STK组件中的库提供以下主要功能：

1. 时间

• 高精度JulianDate类型
• 包括多种时间标准：UTC, UT1, TAI, TT, TDB, GPS，以及它们之间的转换
• 高精度Duration, GregorianDate类型
• 时间间隔和时间间隔集合，可选择与数据值关联

2. 位置和方向

• 以多种不同方式建模的随时间变化的位置和方向
• 支持陆、海、空、天多种设备类型
• 值可通过分析计算、外推、插值等方式计算
• 分析独立于对象定义

3. 过境（通视性）

• 计算一个目标可以“看见”另一个目标的时间
• 使用各种组合约束计算约束过境
• 约束可以是几何性质的，也可以基于另一个度量（例如，信号强度）
• 通过使用布尔运算符构建约束查询，对涉及任意数量对象的复杂通视性问题建模
• 考虑光行时和光行差，甚至是链路中的多个“跳”
• 多线程的可扩展性和充分利用多核系统

4. 平台

• 可扩展的高级对象，用于对卫星、测站、飞机等建模
• 通过附加独特的能力和特征，构建针对具体问题的定制对象

5. 三维可视化

5.1. Insight3D

• 在自定义桌面应用程序中嵌入可视化
• 高性能、技术精确的三维地球仪
• 时间动态可视化的一流支持
• 丰富的地形和图像支持
• 可渲染移动点、直线、多边形、网格、标记和三维模型
• 平视显示器、徽标等的屏幕覆盖层。
• 在地形、屏幕覆盖层和三维模型上显示视频
• 丰富的图像处理
• 灵活的摄像机控制

5.2. Cesium

• 基于Web浏览器的可视化
• 在线或网络源的高分辨率地形和图像
• 渲染移动点、多段线、多边形、公告牌、三维模型
• AGI专有特性和技术
  • 高级传感器形状：矩形、圆锥形、自定义、圆顶、孔
  • 传感器与地形和模型的遮挡和交叉
  • 三维时变矢量
  • 方位高程掩模的扇形几何结构
• 一流的时间动态可视化支持
• 三维地球仪或二维地图
• 客户机-服务器应用程序
• 使用czml将浏览器客户端与服务器端分析连接起来

6. 坐标

• 笛卡尔坐标、球面坐标、地图坐标（经度、纬度、海拔）等
• 轨道元素包括Delaunay、Equinocial、Keplerian和Modified Keplerian

7. 旋转

• 包含Matrix3By3, UnitQuaternion, EulerSequence, YawPitchRoll等

8. 地球建模

• 地球定向参数EOP（极移和UTC/UT1差）
• IAU 1976进动模型
• IAU 1980章动模型
• IERS技术说明21
• J2000，平赤道平春分点，平黄道平春分点，平黄道真春分点，真赤道真春分点，真赤道平春分点，地固系
• 大气模型

9. 其他中心天体的建模

• IAU 2000、2006和2009的行星、太阳和月球的定向模型
• Simon1994行星和月球位置的分析模型

10. JPL行星和月球历表

• 确定行星和月球的位置和速度
• 章动和平动

11. 几何转换引擎（类似STK的矢量几何工具）

• 点、轴、向量、参考架和标量
• 观察任意参考架中的点
• 观察任意轴系中的向量
• 计算任意两组轴系或参考架之间的转换

12. 地形分析

• 使用地形视线限制过境
• 从地形计算方位角高程掩模
• 支持读取各种格式的地形数据：
  • STK Terrain Server
  • USGS Digital Elevation Model (DEM)
  • NGA Digital Terrain Elevation Data (DTED)
  • AGI World Terrain
  • GEODAS Gridded Data Format (GRD98)
  • GTOPO30
  • AGI Processed Data Terrain (PDTT)
• 1996地球重力模型（EGM96）平均海平面
• 多线程缓存机制即使有大量数据集也能提供出色的性能

13. 传感器建模

• 矩形、复杂圆锥、合成孔径雷达（SAR）
• 使用传感器计算过境
• 计算传感器在地球或其他中心天体上的投影

14. 空间分析（覆盖）

• 计算对整个感兴趣区域的过境
• 使用任意过境约束并组成复杂的过境查询
• 使用多线程并行计算
• 表示地球上的线和区域的几何图元
• 网格算法
  • 基于表面区域的网格（例如，由美国边界定义的区域）
  • 全球网格
  • 纬度和经度线
  • 纬度范围
  • 使用表面区域（区域目标）约束现有网格
  • 通过扩展创建自己的类型
  • 轻松定位和配置过境网格点的约束
  • 使用地形确定网格点高度
• 覆盖范围定义
  • 覆盖范围基于中心天体表面上的网格
  • 基于时间动态对象的覆盖范围
• 代表航天器、飞机、星座、链路或其任意布尔组合的资产
• 品质因素
  • 资产数量
  • 覆盖时间
  • 响应时间
  • 覆盖缺口
  • 网格上的百分比和统计信息
  • 瞬时值和/或累积值
• 导航品质因素
  • 精度衰减因子
  • 预测导航精度
  • 导航精度评估

15. 通信分析

• 无线链路、天线、发射器、接收器模型
• 数字和模拟射频（RF）发射器和接收器
• 光发射机和接收机
• 天线增益模式：
  • 各向同性增益模式（全向）
  • 高斯增益模式
  • 螺旋增益模式
  • 抛物线增益模式
  • 方喇叭增益模式
  • 相控阵增益模式
• 无线信号传播
  • 信号建模：功率、频率、噪声等。
  • 信号干扰
  • 将链路连接到信号传播图中
  • 考虑光行时和多普勒频移的信号传输
  • 自由空间路径损耗
  • 极化效率损失
  • ITU-R P.676和ITU-R P.835的大气衰减
  • ITU-R P.840的云雾衰减
  • ITU-R P.618或ITU-R P.838的降雨衰减
  • ITU-R P.618或ITU-R P.1814的对流层闪烁
  • Beer-Lambert定律大气吸收模型
  • 简单SATCOM衰减模型
  • Crane rain衰减模型
• 信号处理器建模硬件行为
  • 恒增益放大器
  • 可变增益放大器（IBO/OBO）
  • 恒频混频器
  • 变频混频器
  • 数字调制器
  • 数字解调器
  • 矩形滤波器
  • 脉冲信号源
  • 光电二极管光电探测器（雪崩和PIN）
  • 自定义信号源（模拟或数字）
• 表示链路预算参数的标量
  • 有效各向同性辐射功率
  • 接收各向同性功率
  • 噪声载波：C/N
  • 载波到噪声密度 ：C/No
  • 载波干扰：C/I
  • 载波对噪声 + 干扰：C/(N+I)
  • 每比特能量噪声密度：Eb/ENo
  • 误码率：BER
  • 链路方向的天线增益
  • 接收器输出功率
  • 接收功率通量密度
  • 传播损失
• 链路预算标量可用作过境约束和覆盖品质因素
• 过境约束可用于在信号传播期间约束通信链路

16. 轨道外推

• 二体、J2和J4外推器
• 使用SGP4从两行根数（TLE）外推
• 使用LifetimeOrbitPropagator预报陨落时间的长期外推
• 根据IS-GPS-200D，NavstarISGps200DPropagator用于外推GPS卫星
• 多线程可扩展性和充分利用多核系统
• 在固定时间后或在任意事件上停止外推
• 建立从初始位置到指定燃尽条件的垂直发射段模型
• 火箭发动机连续推力模型

17. 数值外推

• 使用导数从初始条件外推状态
• 使用光压、大气阻力、重力和自定义力模型外推状态

18. 弹道外推

• 弹道在中心天体上不动点之间的外推
• 计算轨迹以满足：
  • 最小能量
  • 最小偏心距
  • 指定的delta-v
  • 指定飞行时间
  • 指定远地点高度

19. 航路点外推

• 椭圆体上的最短路径
• 用于在中心天体表面上的航路点之间建模直线路径

20. 路径外推

• 提供了一种简单的方法来模拟飞机、地面车辆和船舶路线
• 在航路点的简单转弯过程
• 保持模式和搜索过程
• 起飞和着陆
• 模拟飞机倾斜飞行和车辆沿地形行驶的简单方向

21. 分段外推

• 提供了一种简单的方法来模拟外推方式发生变化的轨迹
• 外推任意数量和状态元素组合
• 使用在任意事件处停止的数值或分析外推
• 使用燃料时的脉冲式机动
• 将单个段组合在一个本身就是段的列表中
• 通过修改分段设置来求解特定轨迹
• 使用停止条件控制外推流、从列表中返回或停止传播
• 在开始另一段之前跟随其他外推元素
• 保持外推元素不变，直到满足条件为止
• 对状态元素应用离散更新
• 对有限机动进行建模，并根据先前外推的脉冲机动对其进行可选配置
• 在外推过程中在两个片段中的一个之间动态切换

22. 飞机外推

• 飞机不同的机动运动模型
• 不同飞行阶段的性能模型
• 使用分段外推的序惯机动
• 气动和推进模型定义飞机的飞行特性
• 确定飞行条件下的方向和燃料流量
• 评估总体飞行目标是否实现

23. 动态数据分析（跟踪库）

• 动态数据采集和合并到实体集中
• 提供态势感知和现场分析
• 用于执行、线程安全操作的软件事务性内存系统
• 单点分析的评估参数化
• 数据过滤和事件处理
• 存档和播放

24. 导航精度分析（GPS）

• 读取性能评估文件（PAF）、预测支持文件（PSF）、Rinex导航文件、卫星中断文件（SOF）、SEM和Yuma年鉴以及SP3A和SP3C星历文件
• 根据IS-GPS-200D外推SVs
• 使用全视图和BEST-N算法跟踪卫星
• 计算精度衰减因子（DOP）
• 计算评估和预测的导航精度
• 计算接收机自主完整性监测（RAIM）中断
• 使用导航数量约束过境

25. 导航通信分析

• 所有当前GPS卫星块的GPS信号发射器
• 多个接收通道，每个通道都能跟踪多个信号
• 直接或交接采集模型（例如C/A或C/A到P(Y)）。
• 用C/N0值约束接收道跟踪
• 支持增加干扰和干扰发射机
• GPS特定链路预算
• 单频或双频GPS接收机的噪声计算
• GPS信号功率谱密度模型
• 现代信号体系结构（C码、M码）
• 标准星座和接收器模型
• 可配置的工程参数和天线增益模式

26. 雷达分析

• 雷达发射机和接收机模型
• 单站和双站雷达
• 定义与姿态相关的雷达截面积
• 电磁干扰（EMI）
• 表示雷达指标的标量：
  • 目标散射功率
  • 目标雷达截面积
  • 米切尔·沃克探测概率
  • 综合脉冲计数
  • 驻留时间
• 链路预算标量可用作过境约束和覆盖品质因素

27. 数值方法

• 数值积分
• 布伦特交叉根和极值查找器
• 查找任意函数跨越阈值的位置
• 拉格朗日和厄米插值/外推
• 平移和旋转运动插补器
• 多项式建模与寻根
• 用多线程牛顿-拉斐逊方法求解多变量函数