轉 地球同步軌道 太陽同步軌道知識

2021-07-03 23:41:15 字數 2247 閱讀 2708

所謂人造地球衛星軌道就是人造地球衛星繞地球執行的軌道。這是一條封閉的曲線。這條封閉曲線形成的平面叫人造地球衛星的軌道平面,軌道平面總是通過地心的。

人造地球衛星軌道按離地面的高度,可分為低軌道、中軌道和高軌道;按形狀分可分為圓軌道和橢圓軌道;按飛行方向分可分為順行軌道(與地球自轉方向相同)、逆行軌道(與地球自轉方向相反)、赤道軌道(在赤道上空繞地球飛行)和極軌道(經過地球南北極上空)。人造地球衛星還有以下幾種特殊軌道。

地球同步軌道。衛星在順行軌道上繞地球執行時,其執行週期(繞地球一圈的時間)與地球的自轉週期相同。這種衛星軌道叫地球同步軌道。 對應的衛星叫地球靜止衛星軌道。如果地球同步軌道衛星正好在地球赤道上空離地面35786千公尺的軌道上繞地球執行,由於它繞地球執行的角速度與地球自轉的角速度相同,從地面上看去它好像是靜止的,這種衛星軌道叫地球靜止衛星軌道。地球靜止衛星軌道是地球同步軌道的特例,它只有一條。

太陽同步軌道。由於地球扁率(地球不是圓球形,而是在赤道部分隆起),衛星軌道平面繞地球自轉軸旋轉。如果衛星軌道平面繞地球自轉軸的旋轉方向和角速度與地球繞太陽公轉的方向和平均角速度相同,則這種衛星軌道叫太陽同步軌道。簡單的說就是衛星、太陽、地球保持三點一線。太陽同步軌道是軌道平面繞地球自轉軸旋轉的,方向與地球公轉方向相同,旋轉角速度等於地球公轉的平均角速度(360度/年)的軌道,它距地球的高度不超過6000千公尺。在這條軌道上執行的衛星以相同的方向經過同一緯度的當地時間是相同的。氣象衛星、地球資源衛星一般採用這種軌道。

極地軌道是傾角為90度的軌道,在這條軌道上執行的衛星每圈都要經過地球兩極上空,可以俯視整個地球表面。氣象衛星、地球資源衛星、偵察衛星常採用此軌道。

人造地球衛星繞地球執行遵循克卜勒行星運動三定律。(1)衛星軌道為一橢圓,地球在橢圓的乙個焦點上。其長軸的兩個端點是衛星離地球最近和最遠的點,分別叫做遠地點和近地點。(2)人造地球衛星在橢圓軌道上繞地球執行時,其執行速度是變化的,在遠地點低,在近地點時最高。速度的變化服從面積守恆規律,即衛星的向徑(衛星至地球的連線)在相同的時間內掃過的面積相等。(3)人造地球衛星在橢圓軌道上繞地球執行,其執行週期取決於軌道的半長軸(與半長軸的二分之三次方成正比)。不管軌道形狀如何,只要半長軸相同,它們就有相同的執行週期。人造地球衛星軌道的形狀和大小由它的半長軸和半短軸的數值來決定。其半長軸和半短軸的數值越大,軌道越高半長軸與半短軸相差越多,軌道的橢圓形越扁長,半長軸與半短軸相等則為圓形軌道。

衛星軌道平面與地球赤道平面的夾角叫軌道傾角,它是確定衛星軌道空間位置的乙個重要引數。軌道傾角小於90°為順行軌道,軌道傾角大於90°為逆行軌道;軌道傾角為0°則為赤道軌道;軌道傾角等於90°,則軌道平面通過地球南北極。

由於衛星和地球、太陽之間複雜的相對運動,所以要想隨時確定衛星軌道的空間位置,除應知上述半長軸、半短軸和軌道傾角引數以外,還需要了解公升交點赤經和近地點幅角兩個引數。

為要說清公升交點赤經和近地點幅角的物理含義,先應了解春分點和公升交點兩個概念。

在地球和太陽的相對運動中,如果假定地球不動,則太陽繞地球執行,當太陽從地球的南半球向北半球執行時,穿過地球赤道平面的那一點**分點。

人造地球衛星繞地球執行,當它從地球南半球向北半球執行時,穿過地球赤道平面的那一點叫公升交點。

所謂公升交點赤經(ω)就是從春分點到地心的連線與從公升交點到地心的連線的夾角。

所謂近地點幅角(ω)就是從公升交點到地心的連線與從近地點到地心的連線的夾角。

半長軸(a)、偏心率(e)、傾角(i)、公升交點赤經(ω)和近地點幅角 (ω)被稱為人造地球衛星軌道的5要素(或根數)。要知道衛星的瞬時位置,還必須測量它過近地點的時間(z)。有時,把上述6個引數合稱為人造地球衛星軌道的6要素。

人造地球衛星在軌道上的每乙個位置都會在地球表面上有乙個投影,它叫星下點。所有星下點連成的曲線叫星下點軌跡。由於地球白轉,星下點軌跡不只一條。相鄰兩條軌跡在同一緯度上的間隔正好等於地球在衛星軌道週期內轉過的角度。根據星下點軌跡,可以預報衛星什麼時候從什麼地方上空經過。

特殊軌道的衛星星下點軌跡也是特殊的,如地球靜止軌道衛星的星下點軌跡是乙個點,而地球同步軌道衛星的星下點軌跡,則是乙個「8」字,其交叉點在地球赤道上。

人造地球衛星的軌道應根據其任務和應用要求來選擇。例如,對地面攝影的地球資源衛星、照相偵察衛星常採用圓形低軌道;若為了盡量擴大空間環境探測的範圍,衛星可採用扁長的橢圓形軌道;為了節省發射衛星的能量,衛星常採用赤道軌道和順行軌道;對固定地區進行長期連續的氣象觀測和通訊的衛星,常採用地球靜止衛星軌道;需對全球進行反覆觀測的衛星可採用極地軌道;要使衛星始終在同一時刻飛過地球某地上空,也就是說要使衛星始終在相同的光照條件下經過問一地區,則需要採用太陽同步軌道。

太陽同步軌道理解

太陽同步軌道衛星,軌道傾角大於90度且附近,所以也為近極軌衛星,他的軌道面與太陽的取向一致,所以叫太陽同步衛星。每天向東移動0.9856度,這個角度正好是地球繞太陽公轉每天東移的角度。下面結合當前研究內容,以odin衛星為例理解一下 軌道傾角90度附近,即幾乎垂直地球赤道面。衛星軌道面與太陽取向一致...

太陽同步軌道衛星 理解內容

太陽同步軌道衛星,軌道傾角大於90度且附近,所以也為近極軌衛星,他的軌道面與太陽的取向一致,所以叫太陽同步衛星。每天向東移動0.9856度,這個角度正好是地球繞太陽公轉每天東移的角度。下面結合當前研究內容,以odin衛星為例理解一下 軌道傾角90度附近,即幾乎垂直地球赤道面。衛星軌道面與太陽取向一致...

同步轉非同步

countdownlatch 乙個同步輔助類,在完成一組正在其他執行緒中執行的操作之前,它允許乙個或多個執行緒一直等待。初始化物件 數字1自己定,一般有幾個需要同步的非同步執行緒就設定為幾 countdownlatch countdownlatch new countdownlatch 1 讓非同步...