Migration von STK Cloud: Kostenlose Alternativen für Link Budget und Orbit Analysis

Was passiert

Ansys gab bekannt, dass STK Cloud am 31. Dezember 2025 eingestellt wird. Bezahlte Abonnements laufen bis zum 1. März 2026 aus. Wenn Sie STK Cloud für Link-Budget- oder Orbit-Propagierungsarbeiten verwendet haben — insbesondere bei einem Startbudget, bei dem eine vollständige Desktop-STK-Lizenz nicht praktikabel ist —, benötigen Sie einen Migrationsplan.

Die gute Nachricht: Für die beiden am häufigsten genutzten Funktionen von STK Cloud gibt es solide kostenlose Ersatzfunktionen. Sie müssen sie nur auf zwei Tools aufteilen, denn das monolithische Modell „Alles in einem Browser-Tab“ war Teil dessen, wofür STK Cloud Gebühren berechnet hat.

So reproduzieren Sie, was Sie getan haben.

Die beiden Dinge, die STK Cloud am besten gemacht hat

1. Verknüpfen Sie das Budget mit den ITU-R-Ausbreitungsmodelle — Regenabschwächung, Gasabsorption, Wolkendämpfung, Szintillation, Monte-Carlo-Überschreitung der Unsicherheit.
2. Bahnausbreitung — SGP4/TLE-gesteuerte Passfahrpläne, Höhenlinien, Doppler-Kurven, Neigungsbereich im Vergleich zur Zeit.

STK Cloud hat diese verknüpft, sodass Sie auf einen Satelliten und auf eine Bodenstation klicken konnten und sowohl das vollständige Link-Budget als auch einen Pass-Zeitplan in derselben Ansicht sehen konnten. Desktop STK macht das immer noch. Wenn Sie nicht für einen Desktop-Platz bezahlen möchten, teilen Sie den Arbeitsablauf auf.

Ersatz #1: Budget verknüpfen

Verwenden Sie den rftools.io Satellite Link Budget Analyzer. Es liest das Klima auf den Breiten- und Längengraden Ihres Standorts aus den digitalen ITU-R-Karten ab und führt die ITU-R-Vorhersagemethoden darauf aus:

• P.618-13 — Regendämpfung für geneigte Strecken zwischen der Erde und dem Weltraum und die Kombination aller Verluste in Abschnitt 2.5
• P.838-3 — spezifische Regendämpfungskoeffizienten für Ihre Polarisation
• P.676-12 Anhang 2 — Gasabsorption (O2 + H2O) entlang des Schrägverlaufs
• P.840-8 — Dämpfung der Wolken durch flüssiges Wolkenwasser
• P.837-7, P.839-4, P.836-6, P.1510-1, P.1511-1 — Regenrate, Regenhöhe, Wasserdampf, Oberflächentemperatur und Stationshöhe am Standort
• P.530-17 — Regendämpfung auf einer terrestrischen Bahn

Der Propagationscode ist ein Port von ITU-RPY und stimmt mit diesem innerhalb von 0,001% überein. Zwei Dinge sind nicht modelliert, und jedes Ergebnis sagt das aus: troposphärische Szintillation (P.618 benötigt den Antennendurchmesser und die Effizienz) und terrestrisches Mehrwege-Fading.

Es fügt etwas hinzu, was STK Cloud nicht gut gemacht hat: Monte-Carlo-Konfidenzbands — ein Unsicherheitsmodell rund um das ITU-R-Budget, das EIRP, G/T, Punktverlust, Regenrate und eine Verblassungsdauer variiert. Die P5/P50/P95-Margen sind für Entwurfsprüfungen nützlicher als ein nominales Budget mit einem einzigen Punkt.

Was muss bei der Migration beibehalten werden

Wenn Sie Szenarien aus STK Cloud verschieben, erfassen Sie diese Eingaben — sie werden 1:1 rftools zugeordnet:

Integrierte CubeSat-Voreinstellungen

Das Tool wird mit Voreinstellungen geliefert, die den Szenarien entsprechen, die die meisten STK Cloud-Cubesat-Benutzer ausgeführt haben:

• Amateur CubeSat (UHF, AMSAT/SATNOGS) — 437 MHz, 9600 Baud BPSK, Omnidipol-Erde
• LoRa IoT CubeSat (Sub-GHz-ISM) — 868 MHz, LPWAN mit geringem Stromverbrauch
• LEO S-Band-Telemetrie (TT&C) — 2,25 GHz, QPSK 2 Mbit/s
• LEO X-Band EO-Nutzlast-Downlink — 8,2 GHz, 150 Mbit/s, 8-PSK
• GEO Broadcast (Ku-Band) — 12,5 GHz QPSK
• LEO Ka-Band-HTS-Benutzerterminal — 20 GHz 16-QAM
• 5G NTN S-Band (3GPP Rel-17)
• Terrestrischer Mikrowellen-Backhaul — 6 GHz, 99,99% Verfügbarkeit

Laden Sie ein Preset, passen Sie einen oder zwei Parameter an, kopieren Sie die Szenario-URL und senden Sie es zur Bewertung. Das ist der gesamte STK Cloud-Link-Budget-Workflow in etwa 30 Sekunden.

Für programmatischen Zugriff

Wenn Sie Link-Budget-Sweeps (Parameterstudien, Sensitivitätsanalyse, CI-Integration) skripten müssen, verwenden Sie direkt ITU-RPY. Es ist die Open-Source-Referenzimplementierung der ITU-R-Empfehlungen und wurde anhand der ITU-eigenen Testvektoren validiert. Unser Backend ist darauf abgestimmt — Sie können beide synonym verwenden.

import itur
import itur.models as m

# Ka-band, 35° elevation, temperate maritime
f_ghz = 20.0
el = 35.0
lat = 51.5  # London
p = 0.01  # 0.01% of the year

R_001 = m.itu837.rainfall_rate(lat, 0.0, p=p)
A_rain = itur.atmospheric_attenuation_slant_path(
    lat=lat, lon=0.0, f=f_ghz * itur.u.GHz, el=el,
    p=p, D=0.6 * itur.u.m, hs=0 * itur.u.km,
)
print(f"Total slant-path attenuation: {A_rain:.2f}")

Ersatz #2: Bahnausbreitung und Passvorhersage

Bei SGP4-gesteuerten Passfahrplänen, Doppler-Kurven und Zeitlinien mit Schrägbereich gibt es zwei Stufen:

Schnelle Übergänge für einen bekannten Satelliten

Nutze unseren Satellite Pass Predictor. Er ruft Live-Daten aus dem N2YO TLE-Katalog für 25 kuratierte Amateur-/Wetter-/APRS-Satelliten ab und berechnet Neigungsbereich, FSPL, Doppler-Shift und atmosphärischen Verlust pro Durchgang. Dies ersetzt das „Click-a-Satellite, zeig mir den nächsten Pass“ -UX von STK Cloud für die gängigsten CubeSat-Anwendungsfälle.

Vollständiges SGP4-Skripting

Für alles andere — benutzerdefinierte TLEs, beliebige Epochen, Planung mit langem Horizont, Konstellationsanalyse — verwende Skyfield in Python:

from skyfield.api import load, wgs84

ts = load.timescale()
sats = load.tle_file('https://celestrak.org/NORAD/elements/gp.php?GROUP=active&FORMAT=tle')
isoss = {s.name: s for s in sats}
iss = isoss['ISS (ZARYA)']

# Ground station in Boulder, CO
gs = wgs84.latlon(40.0150, -105.2705, 1624)

t0 = ts.utc(2026, 4, 29)
t1 = ts.utc(2026, 4, 30)
t, events = iss.find_events(gs, t0, t1, altitude_degrees=10.0)
for ti, ev in zip(t, events):
    print(ti.utc_iso(), ['rise', 'culminate', 'set'][ev])

Skyfield ist der am weitesten verbreitete Open-Source-Nachfolger der alten Pyephem/Python-SGP4-Kette. Es ist das, was die tatsächlichen Einsatzteams von Cubesat für die Planung von Bodenstationen verwenden. Das GMAT (General Mission Analysis Tool) der NASA ist die schwerere Open-Source-Alternative für das Missionsdesign — kostenlos, aber komplex.

Was STK Cloud getan hat, das kostenlose Tools nicht replizieren

Um die Erwartungen ehrlich zu formulieren:

• 3D-Visualisierung — Der 3D-Viewer von STK ist im kostenlosen Ökosystem unübertroffen. Cesium.js + Celestrak TLEs können Sie zu 80% für Präsentationszwecke nutzen, aber nichts entspricht dem nativen Rendering von STK.
• Integrierte Bericht — Der Szenario-Berichtsgenerator von STK ist ein PDF mit nur einem Klick. Sie stellen Ihren Bericht aus dem CSV-Export und der Skyfield-Ausgabe selbst zusammen.
• Verbindungsanalyse — Wenn Sie STK Cloud für die Trümmer-/Kollisionsuntersuchung verwendet haben, benötigen Sie ein anderes Tool (SOCRATES oder kommerzielle Verbindungsdienste wie LeoLabs oder ExoAnalytic).
• HF-Interferenzmodellierung — Die Comm/Radar-Module von STK enthalten ITU-R-Rauschtemperaturmodelle. Das kostenlose Äquivalent ist ITU-RPY plus manuelle Berechnung.

Im Fall von 80% — routinemäßige Link-Budget-Trades und Pass-Zeitpläne für eine Handvoll Satelliten — ist der kostenlose Stack tatsächlich sauberer, sobald Sie den Workflow eingerichtet haben. Bei einem 20-prozentigen Arbeitsaufwand mit mehreren Satelliten, Sternbildern oder Visualisierungen zahlen Sie für eine Desktop-STK-Lizenz oder die Evaluierung von GMAT.

Die Checkliste für die Migration 2026

1. Vor dem 1. März 2026: Exportieren Sie alle Ihre gespeicherten Szenarien aus der STK Cloud als CSV oder PDF.
2. Geben Sie die am häufigsten verwendeten Szenarien erneut in den rftools Link Budget Analyzer ein und verwenden Sie „Szenario-URL kopieren“, um sie mit einem Lesezeichen zu versehen.
3. Für Arbeiten im Orbit: installiere Skyfield (pip install skyfield) und erstelle ein kleines Skript, das die aktuelle TLE deines Satelliten lädt und Pässe für deine Bodenstationen berechnet.
4. Für integrierte Workflows: Überlegen Sie, ob GMAT oder ein STK-Desktop-Arbeitsplatz die Komplexität für Ihr Team wert sind.
5. Dokumentieren Sie Ihren neuen Stack in der Design-Review-Vorlage Ihres Teams — ersetzen Sie die STK-Screenshots durch rftools-Szenario-URLs und Skyfield-Notizbuch-Links.

Das Datum des Sonnenuntergangs steht fest. Starten Sie jetzt die Migration, solange Sie noch überlappende Zugriffsrechte haben.