人造地球卫星运行轨道轨道主要摄动
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发布时间:2024-08-20 09:45
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时间:2024-09-01 02:09
人造地球卫星的实际运行路径并非理想化的开普勒轨道,其运动受到多种摄动力影响,导致轨道变得复杂。摄动理论指出,轨道参数不再是恒定值,根据变化特性,轨道摄动可以分为长期、长周期和短周期摄动。其中,长期摄动尤为重要,主要包括:
地球扁率造成轨道面围绕地球自转轴的均匀旋转,即轨道进动。轨道倾角小于90°时,从北极看,进动方向顺时针;大于90°则逆时针,90°时不动。进动角速率受轨道长轴、偏心率和倾角影响。
地球扁率使椭圆长轴在轨道面内均匀转动,用近地点幅角的变化率表示。倾角小于63.4°或大于116.6°时,幅角增加或减小,临界倾角为63.4°和116.6°。
地球扁率引发平近点角的长期变化,与轨道大小、偏心率和近地点位置相关,飞行时间越长,变化越大。平近点角是卫星运动中的理论角,用于轨道计算。
大气阻力导致轨道半长轴和偏心率的衰减,对近地卫星的寿命有影响。
长周期和短周期摄动则使轨道参数呈现周期性变化,精确计算时必须考虑。轨道摄动造成轨道周期定义的多样性,如交点周期、近点周期和恒星周期,它们各自独立且可相互换算。通过精心设计,如苏联的“闪电”号选择临界倾角,可以控制远地点位置。有时,人们利用摄动力来调整轨道,如设计太阳同步轨道或利用大气阻力让卫星返回地面。
根据轨道变化规律,各种实用轨道如太阳同步轨道、地球静止卫星轨道和极轨道得以实现。为了保持轨道精度,卫星需配备轨道控制系统,以纠正初始误差并抵消摄动影响。
扩展资料
从末级火箭推力中止到人造卫星陨落(或返回地面)前,人造地球卫星质心的运动轨迹。它决定于入轨点的位置和入轨速度。运行轨道是一条与开普勒椭圆轨道(见二体问题)相差很小的复杂曲线。常用开普勒椭圆轨道来描述卫星的大致运动。在这一基础上,可以用轨道摄动的方法,进一步求出运行轨道的精确解,得到卫星位置和速度的准确预报,以满足卫星工程的需要。
人造地球卫星运行轨道轨道主要摄动
人造地球卫星的实际运行轨迹并非理想的开普勒轨道,其运动受多种因素影响,导致轨道复杂多变。按照摄动理论,卫星的轨道参数并非恒定。轨道摄动主要分为长期摄动、长周期摄动和短周期摄动。其中,长期摄动尤其值得注意,主要包括:轨道面进动:地球的扁率促使轨道面绕地球自转轴匀速旋转。轨道倾角小于90°时,进...
人造地球卫星运动理论摄动因素
日月引力摄动与经典天体力学中的第三天体摄动相似。对于近地卫星,影响相对较小,但随着卫星高度增加,摄动显著增大,尤其对地球同步卫星。摄动还会产生长周期和共振项,可能导致轨道扁平的远地卫星偏心率增大,甚至可能使卫星降至稠密大气层坠落。最后,还有海潮摄动、地球反射光压摄动、红外辐射摄动以及坐标系...
人造卫星从地球上发射后怎样运动
影响人造卫星运动的主要摄动因素有:①地球非球形摄动(即地球形状摄动);②大气阻力摄动;③太阳光压摄动;④日、月引力摄动等。地球并不是一个正球,而是更接近于一个椭球。地球赤道突出部分对卫星的吸引,使卫星不再沿一个固定的椭圆运动,这不仅使卫星轨道平面绕地球极轴不断转动,同时还使椭圆轨道在...
卫星轨道的摄动是怎么一回事?
首先,非球形摄动是由于地球并非完美的球体,其赤道与两极的直径差异显著。对于低地球轨道(LEO)的卫星,这种不规则性会导致轨道受到显著拉伸,仿佛被无形的手拉向轨道倾斜。在精密测量中,地球的不规则性需要高精度的计算来精确描绘。大气摄动则是低轨道卫星不得不面对的挑战。当卫星穿越稠密的大气层时,...
高中物理的卫星运动都是不考虑能量损失的吗
影响人造卫星运动的主要摄动因素有:①地球非球形摄动(即地球形状摄动);②大气阻力摄动;③太阳光压摄动;④日、月引力摄动等。地球非球形摄动 地球并不是一个正球,而是更接近于一个椭球。地球赤道突出部分对卫星的吸引,使卫星不再沿一个固定的椭圆运动,这不仅使卫星轨道平面绕地球极轴不断转动,...
人造卫星运行轨道是什么?
人造卫星有三种:同步卫星,极地卫星和变轨卫星。同步卫星是其轨道倾角为零度,即卫星在赤道上空运行。极地卫星是轨道平面经过地球南北两极的卫星。变轨卫星故名思意是没有固定轨道的。
人造地球卫星运动理论是什么意思
人造地球卫星运动理论主要研究人造卫星在地球引力和其他诸多因素作用下的运动学和动力学问题。人造卫星在运动过程中所受到的主要摄动因素有:地球非球形的形状摄动;大气阻力摄动;太阳光压摄动;日、月引力摄动等。这些摄动的影响常常导致人造卫星的轨道形状和大小都发生变化,对卫星的运动轨道在空间的位置和...
地球同步轨道的摄动主要由哪些因素所引起
例如由于地球大气阻力的长期摄动存在,可能导致人造地球卫星的轨道逐渐变小,最终落入大气层而坠毁.影响天体运动的摄动因素多种多样:有万有引力引起的保守力,有介质阻尼引起的耗散力,有连续作用的力,也有诸如辐射压引起的间断力等.影响大行星动的主要摄动因素是行星间的相互吸引;地球大气的阻尼使卫星陨落于...
人造地球卫星轨道的分类
以及极轨道,即倾角为90度的轨道。由于地球并非完美圆形,且卫星受到地心引力以外的其他力如太阳和月球引力、太阳辐射压力的影响,卫星的实际轨道会偏离开普勒轨道,这种现象称为轨道摄动。为了保持卫星的定位,需要地面测控站对卫星进行遥控,调整其燃气喷射系统以克服摄动力,确保卫星按预定轨道运行。
人造地球卫星运行轨道顺行轨道
人造地球卫星运行在顺行轨道时,其轨道倾角小于90度,轨道平面与地球赤道平面相交。这种类型的轨道特征使得卫星大多贴近地面,高度通常在数百公里范围内,因此又被称为近地轨道。对于位于北半球的我国来说,为了将卫星送入此类轨道,运载火箭需要从东南方向发射。这样做的原因是利用地球自西向东的自转速度,...