卫星的轨道
卫星的轨道
航天器是在大气层外宇宙空间运行的飞行器，常见的就是人造地球卫星，基本上是以天体力学运动规律运行，这是航天器区别于其他飞行器或运动装置的特有的运动方式。以牛顿力学为基础，航天器在受到的作用力下，航天器质心运动的轨迹，我们称之为卫星轨道。
经典轨道六要素
基于行星绕太阳的椭圆运动，约翰逊·开普勒提出了一种描述轨道的方法，可以直观的想象轨道的尺寸、形状和位置，开普勒抽象出了可以完全确定卫星，在空间运动的六个轨道要素，称为经典轨道要素。
第一轨道要素，为半长轴a，是轨道长轴的一半。
偏心率e用于描述某一轨道与圆轨道的区别，对于椭圆，偏心率e大于0小于1；对于抛物线，偏心率e等于1；对于双曲线，偏心率e大于1；圆轨道的偏心率为0。
倾角i，对于地球轨道，卫星定义为轨道面和地球赤道面的夹角，倾角为0度或180度的轨道，为赤道轨道。如果i等于90度，则称为极轨，因为卫星运行，跨越北极和南极，通过倾角大小，划分两大类轨道，如果倾角在0度到90度之间，则称为顺行轨道，如果倾角在90度到180度之间，卫星运行的方向与地球自转的方向相反，则称为逆行轨道。
升交点是指卫星由南向北穿过赤道面的交点，相应的有降交点，是卫星由北向南穿越赤道面的交点，升交点赤经道Ω，是在赤道面内，度量的从春分点到升交点的夹角，春分点方向是指春天的第一天，地球与太阳之间的连线。
近地点幅角ω是在卫星运动方向，度量从升交点到近地点之间的角。
最后是真近点角θ，是从近地点到卫星位置矢量的角，真近点角在轨道平面内度量，并且总是沿卫星运动方向，在六个经典轨道要素中，只有真近点角随着时间变化。
人造地球卫星的运行轨道
人造地球卫星的运行轨道 夜晚，人们常常会看到明亮的星在天幕群星之间匆匆穿行，不久便消失在远方的天空。这就是人造地球卫星。 人造地球卫星沿着一定的轨道围绕地球运行。从这一点上看，它与月球很相像，属于以地球为中心的天体系统。但是，人造地球卫星与所有的天然天体不同，它是人工研制和发射到运行轨道上的一种空间飞行器（或航天器），是按照人的意志、为了人们的某种目的沿轨道运行的特殊天体。人造卫星体积很小，根本不能与月球相比。它与地球的距离也比月地距离小得多，即使距地面最远的人造卫星，其近地点高度，也不及月地最近距离的十分之一。由于人造卫星离地球较近，所以，在地球上只有天黑后不久和黎明前的一段时间内，才能看到它们。深夜时，也有人造卫星从天空经过，然而，由于完全掩没于地球的黑影之中，人们是无法看到它们的。 这些人造卫星飞行的方向是各不相同的。人造卫星的飞行方向不同，表明它们各自的轨道平面与赤道平面有着不同的夹角。 人造地球卫星运行轨道所在的平面，叫做轨道平面。所有人造卫星的轨道平面都通过地心。轨道平面与地球赤道平面的夹角，叫做轨道倾角。根据轨道倾角，人造地球卫星的轨道有顺行轨道、逆行轨道、极轨道和赤道轨道等几种。 朝偏东向运行的卫星，轨道倾角小于90°，称为顺行轨道。沿这种轨道运行的卫星，在发射过程中，运载火箭是朝偏东方向飞行的。由于发射时利用了地球自转的一部分速度，因此比较节省能量。世界上早期发射的人造卫星，大部分是属于这种类型的。 卫星沿南北方向运行，轨道倾角等于90°，称为极轨道。极轨道平面不仅通过地心，而且通过地球的南、北两极。由于地球不断地自转，因此，沿这种轨道运行的人造卫星，能从地球的任何上空通过。 卫星向偏西方向运行，轨道倾角大于90°，称为逆行轨道。沿这种轨道运行的人造卫星，在发射过程中，运载火箭是朝偏西方向飞行的。由于发射时需要抵消地球自转的一部分速度，因此，消耗的能量比较多。
卫星轨道基本概念
卫星轨道 本节中将简单说明人造卫星轨道的特性。为方便起见，假设卫星轨道是圆形的，这样也可得到许多有用的信息。 以地心为中心可画出一个半径无穷大的圆球，这个球面称为天球（celestial sphere）。天空中的太阳、月亮以及星星和地心的联机会和天球相交于一点，因此天体的运动可用它们在天球上的轨迹来表示（图1）。地球赤道面和天球的交线称为天球赤道。地球实际上是绕日运行的，但以固定在地球上的坐标系来看，太阳会绕地球运行，这就是太阳的视运动（apparent motion）。太阳在天球上的轨迹称为黄道，黄道面和赤道面的交线称为二分线，二分线和天球的交点称为二分点，即 图1 天球及太阳的视运动。
图2 地心赤道面坐标系。 春分点和秋分点。黄道面和赤道面的夹角约为23o27′。黄道面上有 两点距赤道面最远，位于北半球的称为夏至点，位于南半球的称为冬至点。当太阳在夏至点时，它直射北回归线；当太阳在冬至点时，它直射南回归线。 地心赤道面坐标系 以地心为原点可以建立一个坐标系，X 和Y 轴在赤道面上，X 轴指向春分点，Z 轴为地球自转轴，指向北极。这个坐标系不随地球自转而转动，称为地心赤道面坐标系，如图2 所示。由于岁差（precession）的缘故，春分点会往西移动，故地心赤道面坐标也不是惯性坐标系。不过由于卫星绕地运动的周期远小于岁差的周期，因此讨论卫星轨道时，可将地心赤道面坐标系当做惯性坐标，在实用上可令X 轴指向某一年（如1950 年）的春分方向。 近地点坐标系 描述卫星在轨道面上运动最方便的坐标系是近地点坐标系xω ,
yω ,zω ，如图3 所示。这个坐标系原点在地心（即焦点）上，xω和yω 轴在轨道面上，xω轴指向近地点，将xω轴沿卫星运动方向转动90°就得到 图3 卫星的椭圆轨道，υ为真近点角。 yω 轴，zω轴则和xω , yω轴形成右手坐标系。因为卫星在轨道面上运动，故其zω坐标等于零。 经典轨道要素 要完全描述卫星在轨道上的运动，除了初始时间外，需要6 个参数，这些称为经典轨道要素（classical orbital elements）。这些是椭圆轨道的半长轴a , 偏心率（eccentricity）e,真近点角（true anomaly）υ ,升交点赤经（right ascension of ascending node）Ω,轨道倾角（orbitalinclination）i以及近地点辐角（argument of perigee）ω。最后三个角度称为经典定向角。半长轴a和偏心率e可以完全决定椭圆形的大小；真近点角υ可决定卫星在椭圆轨道上的位置，一般说来通常都用平近点角（mean anomaly）代替真近点角。至于经典定位角Ω , i ,
北斗卫星系统的特点及轨道特性
地球同步轨道（geosynchronous orbit）又称24小时轨道，卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期（23小时56分4秒），且方向亦与之一致，卫星在每天同一时间的星下点轨迹相同,当轨道与赤道平面重合时叫做地球静止轨道,即卫星与地面的位置相对保持不变。地球同步轨道是倾角为零的圆形地球同步轨道称为地球静止轨道，因为在这样的轨道上运行的卫星将始终位于赤道某地的上空，相对于地球表面是静止的。这种轨道卫星的地面高度约为 3.6万千米。它的覆盖范围很广，利用均布在地球赤道上的 3颗这样的卫星就可以实现除南北极很小一部分地区外的全球通信。 倾斜地球同步轨道卫星它的运行路线叫做运转轨道，运转轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据倾角的不同，可将同步轨道分为静止轨道、倾斜轨道和极地轨道。 卫星定位有2种模式，有源和无源。有无源是对导航系统来说的，不是指被导航设备。一般来说，有源导航需要导航系统发射信号给导航设备，交互通信后，提供导航；无源则是被动接受被导航设备发射的信号，从而定位和导航，它不需要发射信号，从而更保密和安全。 3．1 定位原理的比较 北斗导航系统是主动式双向测距二维导航，由地面中心站解算出位置后再通过卫星转发给用户，用户接收并显示接收到的信息。GPS是被动式单向测距三维导航，只需要接收4个卫星的位置信息，由用户设备独立解算自己三维定位数据。 3．2 星体轨道的比较 北斗导航系统是在赤道面上设置两颗地球同步卫星，卫星的赤道角距为60。。GPS 系统共有24颗卫星，分布在六个轨道面上，轨道倾角55度，轨道面赤道角距为60。，其高度约为20000km，属于中轨道卫星，绕地球一周约1 lh58min。 3．3 覆盖范围的比较 北斗导航系统是区域性卫星导航系统。而GPS是全球导航定位系统，在全球的任何一点，只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能接收到三维坐标。 3．4 系统容量的比较 北斗导航系统由于是主动双向测距系统，用户设备不仅要通过地球同步卫星向地面中心站发射申请信号，而且还要接收地面中心站返回的信号，因此，系统的用户容量取决于卫星的可用频带宽度、信号的调制和编码方式以及地面中心站的运算速度，它的用户容量是有限的。GPS是单向测距系统，用户设备只要能接收从导航卫星发出的导航电文就可进行测距定位， 因此GPS的用户容量是无限的。 3．5定位精度的比较
卫星的轨道
卫星的轨道 航天器是在大气层外宇宙空间运行的飞行器，常见的就是人造地球卫星，基本上是以天体力学运动规律运行，这是航天器区别于其他飞行器或运动装置的特有的运动方式。以牛顿力学为基础，航天器在受到的作用力下，航天器质心运动的轨迹，我们称之为卫星轨道。 经典轨道六要素 基于行星绕太阳的椭圆运动，约翰逊·开普勒提出了一种描述轨道的方法，可以直观的想象轨道的尺寸、形状和位置，开普勒抽象出了可以完全确定卫星，在空间运动的六个轨道要素，称为经典轨道要素。 第一轨道要素，为半长轴a，是轨道长轴的一半。
偏心率e用于描述某一轨道与圆轨道的区别，对于椭圆，偏心率e大于0小于1；对于抛物线，偏心率e等于1；对于双曲线，偏心率e大于1；圆轨道的偏心率为0。 倾角i，对于地球轨道，卫星定义为轨道面和地球赤道面的夹角，倾角为0度或180度的轨道，为赤道轨道。如果i等于90度，则称为极轨，因为卫星运行，跨越北极和南极，通过倾角大小，划分两大类轨道，如果倾角在0度到90度之间，则称为顺行轨道，如果倾角在90度到180度之间，卫星运行的方向与地球自转的方向相反，则称为逆行轨道。
升交点是指卫星由南向北穿过赤道面的交点，相应的有降交点，是卫星由北向南穿越赤道面的交点，升交点赤经道Ω，是在赤道面内，度量的从春分点到升交点的夹角，春分点方向是指春天的第一天，地球与太阳之间的连线。
近地点幅角ω是在卫星运动方向，度量从升交点到近地点之间的角。
最后是真近点角θ，是从近地点到卫星位置矢量的角，真近点角在轨道平面内度量，并且总是沿卫星运动方向，在六个经典轨道要素中，只有真近点角随着时间变化。
卫星轨道种类
简单的说：所有的地球卫星都是靠万有引力（或者可以叫做重力）充当向心力，所以，万有引力指向地心，而向心力的“心”也是地心，一句话：所有的地球卫星都是围绕地心做圆周运动的（无论是极地卫星、同步卫星还是一般卫星）。 下面有一篇文章对卫星有比较详细的论述，你看看。 人造地球卫星原理2008-06-10 下午08:24“人造卫星”就是我们人类“人工制造的卫星”。科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以便进行探测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星，我们就叫它哪一颗行星的人造卫星，比如最常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。 地球对周围的物体有引力的作用，因而抛出的物体要落回地面。但是，抛出的初速度越大，物体就会飞得越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过，从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。 人造卫星是发射数量最多，用途最广，发展最快的航天器。1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星。之后，美国、法国、日本也相继发射了人造卫星。中国于1970年4月24日发射了东方红1号人造卫星，截止1992年底中国共成功发射33颗不同类型的人造卫星。 人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统，也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括：通信转发器，遥感器，导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统，也称为服务系统。主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。对于返回卫星，则还有返回着陆系统。 人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求，区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道，大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速度快，低轨道和中高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈，不受领土、领空和地理条件限制，视野广阔。能迅速与地面进行信息交换、包括地面信息的转发，也可获取地球的大量遥感信息，一张地球资源卫星图片所遥感的面积可达几万平方千米。
卫星轨道计算
卫星轨道计算 一、引言 卫星轨道计算是指通过数学方法和物理原理，确定卫星在空间中运动的轨道参数的过程。卫星轨道计算是卫星设计、发射和运行过程中的重要环节，对卫星的运行轨迹和通信效果具有关键影响。本文将介绍卫星轨道计算的基本原理和方法。 二、卫星轨道的基本参数 卫星轨道的基本参数包括轨道高度、轨道倾角、轨道形状和轨道周期等。轨道高度指的是卫星离地球表面的距离，通常以千米为单位。轨道倾角是指卫星轨道平面与赤道面之间的夹角，用度数表示。轨道形状可以分为圆形轨道和椭圆轨道，圆形轨道是指卫星围绕地球运行的轨道是一个完全闭合的圆形，而椭圆轨道则是指卫星围绕地球运行的轨道是一个椭圆形。轨道周期是指卫星绕地球一周所需的时间，通常以分钟为单位。 三、卫星轨道计算的方法 卫星轨道计算的方法有多种，常用的方法包括开普勒方法、牛顿方法和数值积分方法等。 1. 开普勒方法 开普勒方法是最早被使用的卫星轨道计算方法之一，它是根据开普勒的运动定律来计算卫星的轨道参数。开普勒定律包括椭圆轨道的
第一定律、第二定律和第三定律。通过测量卫星的位置和速度，可以利用这些定律计算出卫星的轨道参数。 2. 牛顿方法 牛顿方法是利用万有引力定律来计算卫星轨道的方法。根据牛顿的万有引力定律，地球对卫星的引力和卫星的质量、速度和距离有关。通过测量卫星的位置和速度，可以利用万有引力定律计算出卫星的轨道参数。 3. 数值积分方法 数值积分方法是一种基于数值计算的卫星轨道计算方法。通过将卫星的运动方程转化为数值计算的形式，利用计算机进行迭代计算，可以得到卫星的轨道参数。数值积分方法在计算精度和计算效率方面具有优势，适用于复杂的轨道计算问题。 四、卫星轨道计算的应用 卫星轨道计算在卫星设计、发射和运行过程中具有重要应用价值。 1. 卫星设计 卫星轨道计算可以通过确定卫星的轨道参数，为卫星的设计提供基础数据。根据卫星的任务需求和轨道参数，可以确定卫星的结构、推进系统和通信系统等设计参数。 2. 卫星发射
卫星轨道的分类
卫星轨道的分类 卫星是人类在太空中发射并绕地球或其他天体运行的人工飞行器。根据其运行轨道的不同特点，卫星的轨道可以分为地球同步轨道、低地球轨道、中地球轨道、高地球轨道和极地轨道等几种不同类型。 一、地球同步轨道 地球同步轨道又称为静止轨道，是卫星运行速度与地球自转速度相同，使得卫星能够始终保持在相同的地理位置上的轨道。地球同步轨道主要用于通信和气象卫星。通信卫星在地球同步轨道上运行，可以覆盖固定的地理区域，实现长时间稳定的通信服务。气象卫星通过在地球同步轨道上拍摄地球的照片和采集气象数据，为气象预报和环境监测提供重要信息。 二、低地球轨道 低地球轨道（Low Earth Orbit，简称LEO）是指卫星距离地球较近的轨道，通常高度在1000公里以下。低地球轨道的特点是运行速度较快，绕地周期短，大约为90分钟左右。低地球轨道主要用于科学实验、地球观测和导航定位等领域。科学实验卫星在低地球轨道上进行各种实验和观测，为人类探索宇宙、研究地球提供重要数据。地球观测卫星通过在低地球轨道上拍摄地球的照片和采集地球表面的数据，为环境监测、资源管理和灾害预警等提供支持。导航卫星则通过在低地球轨道上发射一组卫星，实现全球定位和导航服
务。 三、中地球轨道 中地球轨道（Medium Earth Orbit，简称MEO）是介于低地球轨道和高地球轨道之间的一种轨道类型。中地球轨道的高度一般在1000公里到36000公里之间。中地球轨道主要用于导航卫星和通信卫星。导航卫星在中地球轨道上运行，可以提供更高精度的全球定位和导航服务。通信卫星在中地球轨道上运行，可以实现全球范围内的通信覆盖，提供电话、互联网和广播电视等服务。 四、高地球轨道 高地球轨道（High Earth Orbit，简称HEO）是指卫星距离地球较远的轨道，通常高度在36000公里以上。高地球轨道主要用于通信和导航卫星。通信卫星在高地球轨道上运行，可以实现全球范围内的通信覆盖，提供电话、互联网和广播电视等服务。导航卫星在高地球轨道上运行，可以提供更高精度的全球定位和导航服务。 五、极地轨道 极地轨道是指卫星绕地球北极或南极运行的轨道。极地轨道主要用于地球观测卫星和天文观测卫星。地球观测卫星在极地轨道上拍摄地球的照片和采集地球表面的数据，为环境监测、资源管理和灾害预警等提供支持。天文观测卫星在极地轨道上观测宇宙，研究星系和行星等天文现象。
卫星低中高轨道的区别 国际标准
【卫星低中高轨道的区别国际标准】 一、引言 卫星作为现代通讯、导航和气象预报等领域的重要载体，其轨道的选 择对其功能和性能具有至关重要的影响。在国际上，对于卫星轨道的 分类和标准化有着统一的规定，旨在方便卫星的管理和监测。本文将 对卫星低中高轨道的区别及国际标准进行深入探讨。 二、卫星轨道的基本概念及国际标准 1. 低轨道（Low Earth Orbit，LEO）：指卫星绕地球运行高度较低的轨道，国际标准为高度在200-2000公里之间，并且绕地球运行一圈 的时间在90-130分钟之间。低轨道卫星由于其轨道高度相对较低， 速度较快，能够提供较高分辨率的图像和实时通讯等优势，适合用于 观测、通讯等领域。 2. 中轨道（Medium Earth Orbit，MEO）：指卫星绕地球运行高度 在2000-35786公里之间的轨道，绕地球运行一圈的时间在2-24小 时之间。国际标准规定，中轨道卫星的高度处于低轨道和高轨道之间，具有传输延迟较小、提供全球覆盖等特点，因此适用于导航、通讯等 领域。 3. 高轨道（Geostationary Orbit，GEO）：指卫星绕地球运行高度约
35786公里的轨道，绕地球运行一圈的时间为24小时。国际标准规定，高轨道卫星能够与地球自转的角速度相匹配，呈现固定位置，因此适 用于广播、气象、通讯等需要全天候覆盖的领域。 三、低中高轨道的区别 1. 运行高度和轨道周期 低轨道卫星的运行高度在几百到几千公里之间，绕地周期较短；中轨 道卫星的运行高度在数千到3.6万公里之间，绕地周期较长；高轨道 卫星的运行高度在3.6万公里以上，绕地周期为24小时。低轨道卫星能够在较短时间内完成绕地运行，而高轨道卫星则能够与地球自转保 持同步。 2. 覆盖范围和传输性能 低轨道卫星由于轨道高度较低，相对于中高轨道卫星而言，其覆盖范 围较小，但传输延迟较低，适用于提供高速互联网、高清视频等服务；中轨道卫星具有较大的覆盖范围，传输性能介于低轨道和高轨道之间；高轨道卫星能够提供全球覆盖的通讯、导航等服务，但传输延迟较大。 3. 成本和维护难度 低轨道卫星通常具有较短的使用寿命，需要频繁更新和维护，维护难 度较大；中轨道卫星的使用寿命较长，维护难度适中；高轨道卫星的 使用寿命最长，但发射和维护成本较高。
卫星的飞行原理和轨道
卫星的飞行原理和轨道 卫星的飞行原理和轨道是基于物理学和天体力学的知识，主要涉及到引力、速度、质量、角动量等概念。本文将详细介绍卫星的飞行原理和轨道，以提供全面的解释。 一、卫星的飞行原理 卫星的飞行原理主要涉及两大因素：引力和速度。 1. 引力： 引力是指两个物体之间的相互吸引力，由物体的质量和距离决定。牛顿万有引力定律指出，两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们的距离的平方成反比。 对于地球的卫星来说，地球对卫星的引力是向地心的，同时卫星对地球的引力也是向地心的。这个引力的作用使得卫星不断地被地球吸引，同时卫星也通过将自身的引力作用于地球，保持和地球之间的平衡。 2. 速度： 速度是指物体在单位时间内所移动的距离。卫星的速度需要满足两个条件：足够大，使得卫星能够逃逸地球的引力；足够小，使得卫星能够绕地球做圆周运动。
卫星的速度可以通过动能和引力之间的平衡关系来表示。卫星绕地球做圆周运动的力是向心力，由地心和卫星之间的引力提供。而卫星的向外离心力是由卫星的速度提供的。当这两个力平衡时，卫星就能保持在特定的轨道上运行。 二、卫星的轨道 卫星的轨道是卫星围绕地球做圆周运动的路径。按照卫星相对地球的位置和移动方式，可以将卫星的轨道分为以下四种类型： 1. 低地球轨道（Low Earth Orbit，LEO）： 低地球轨道是指卫星距离地球较近的轨道。这种轨道的高度一般在1000千米至2000千米之间，卫星的周期较短，约为90分钟左右。低地球轨道的特点是轨道稳定性较差，受大气阻力干扰较大，但优势在于延迟时间短，适用于地球观测、通信等应用。 2. 中地球轨道（Medium Earth Orbit，MEO）： 中地球轨道是指卫星距离地球较远的轨道。这种轨道的高度一般在2000千米至35000千米之间，卫星的周期较长，紧密排列的卫星可以提供全球覆盖。中地球轨道在导航和通信等领域被广泛应用。 3. 高地球轨道（Geostationary Earth Orbit，GEO）： 高地球轨道是指卫星距离地球非常远的轨道。这种轨道的高度大约在35786千
【高中地理】人造卫星运行轨道的分类
【高中地理】人造卫星运行轨道的分类 从1970年4月24日到2000年10月31日，我国发射了74个航天器，它们覆盖了地 球所拥有的4种轨道。其中有国产的实验飞船1艘，国产的人造卫星47颗，外国制造的 卫星26颗。现以47颗国产卫星为主，简要介绍一下它们的运行轨道。 顺行轨道 逆行轨道的特点就是轨道倾角即为轨道平面与地球赤道平面的夹角大于90度。在这 种轨道上运转的卫星，绝大多数距地面较将近，高度仅为数百公里，故又将其称作近地轨道。我国地处北半球，必须把卫星送进这种轨道，运载火箭必须朝东南方向升空，这样能 利用地球自西向东进动的部分速度，从而可以节约火箭的能量。地球进动速度可以通过赤 道进动速度、升空方位角和发射点地理纬度计算出来。不难想象，在赤道上朝着正东方向 发射卫星，可以利用的速度最小，纬度越高能用的速度越大。 我国用长征一号、风暴一号两种运载火箭发射的8颗科学技术试验卫星，用长征二号、二号丙、二号丁3种运载火箭发射的17颗返回式遥感卫星以及用长征二号f运载火箭发 射的神州号试验飞船，都是用顺行轨道。它们都是从酒泉发射中心起飞被送入近地轨道运 行的。通过长征三号甲运载火箭发射的1颗北斗导航试验卫星也是采用顺行轨道。 顺行轨道 逆行轨道的特征是轨道倾角大于90度。欲把卫星送入这种轨道运行，运载火箭需要 朝西南方向发射。不仅无法利用地球自转的部分速度，而且还要付出额外能量克服地球自转。因此，除了太阳同步轨道外，一般都不利用这类轨道。 由于地球表面不是理想的球形，其重力原产也不光滑，并使卫星轨道平面在惯性空间 中不断变动。具体地说，地球赤道部分有些鼓涨，对卫星产生了额外的吸引力，给轨道平 面额外了1个力矩，并使轨道平面慢慢进动，进动方向与轨道倾角有关。当轨道倾角大于90度时，力矩就是逆时针方向，轨道平面由西向东进动。适度调整卫星的轨道高度、倾角和形状，可以并使卫星轨道平面的进动角速度每天东进0.9856度，恰好等同于地球拖太 阳太阳的日平均值角速度，这就是应用领域价值很大的圆形太阳同步轨道。 在太阳同步轨道上运行的卫星，可在相同的时间和光照条件下观察卫星云层和地面目标。气象、资源、侦察等应用卫星大多采用这类轨道。我国用长征四号火箭发射的2颗风 云一号气象卫星和2颗测量大气密度的地球卫星，用长征四号2火箭发射的1颗风云一号 气象卫星、1颗中国和巴西合制的资源一号卫星、1颗中国资源二号卫星、1颗实践五号科学试验卫星，都采用这种轨道。它们都是从太原发射中心升空的。长四乙火箭在发射资源 一号卫星时，还用1箭双星的方式把1颗巴西小型科学应用卫星送入太阳同步轨道。 赤道轨道
同步卫星的轨道半径
同步卫星的轨道半径 同步卫星的轨道半径指的是以地球质心为原点的轨道半径，使得卫星的自转周期与地球的公转周期相同，从而保持相对静止，以满足通信、气象、导航等应用的需要。下面将详细介绍同步卫星的轨道半径及其影响因素。 一、同步卫星的轨道特点 同步卫星的轨道特点为： 1. 轨道高度固定：因为同步卫星的自转周期与地球的公转周期一致，所以其轨道高度需要满足一定的条件，即轨道高度与地球半径的比值应该为约6.6个地球半径。 2. 轨道倾角小：同步卫星轨道的倾角通常小于1度，这是因为轨道倾角越小，卫星与地球赤道平面的夹角越小，这样才能保证卫星的自转周期与地球的公转周期一致。 3. 静止在同一位置：同步卫星的轨道使其始终保持相对静止在同一位置，且沿地球赤道平面运动，被称为静止轨道或环赤道轨道，这样可以提供稳定的通信、气象、导航等服务。
4. 纬度范围固定：同步卫星只能在赤道上方运行，这是因为同步卫星的轨道倾角小，所以只能在靠近赤道的地区才能保持相对静止。 二、同步卫星的轨道半径应满足的条件 同步卫星的轨道半径应该满足一定的条件，才能使其保持相对静止： 1. 轨道高度：同步卫星的轨道高度应该与地球半径的比值大约为6.6。这是因为同步卫星的自转周期与地球的公转周期一致，轨道高度需要满足一定条件才能保证周期一致。 2. 地球引力：同步卫星的轨道半径必须使其能够避免地球引力的影响。如果轨道半径太小，卫星将不断受到地球引力的影响，从而导致轨道偏移。若轨道半径太大，则卫星将无法保持相对静止。 3. 空间噪声：同步卫星的轨道高度应该尽量避免空间噪声的影响。空间噪声主要来自于宇宙射线和太阳风，可以导致卫星受到电磁干扰和电离辐射。 三、影响同步卫星轨道半径的因素 同步卫星的轨道半径受到多种因素的影响，主要包括以下三个方面：
地球同步卫星所处轨道的特点和工作原理一千字报告
地球同步卫星所处轨道的特点和工作原理一千字报告人造地球卫星已经被广泛应用于科研、军事、和工农业生产等领域，有通讯卫星、军事卫星、气象卫星等。其中通讯卫星绕地心运动的角速度与地球自转的速度相同，所以从地面上看，它总在某地的正上方，因此叫同步卫星。这种卫星一般用于通讯，又叫同步通讯卫星。我们平时看电视实况转播时总听到解说员所说的太平洋上空或印度洋上空的卫星都是通讯卫星。下面对同步卫星的几个问题进行简单介绍。 1．同步卫星只能定点于赤道上空 若在北纬或南纬某地上空有一颗卫星，那么这颗卫星轨道平面的中心应是地轴上的某点，而不是地心，其需要的向心力也指向这一点。而地球所能够提供的引力只能指向地心，这样卫星在绕地轴做圆周运动的同时，也向赤道平面运动，从而不能使卫星的运动和地球自传同步，所以北纬或南纬某地上空是不可能有同步卫星的。卫星的轨道与地球赤道共面，才能与地球自转同步，即只能定点于赤道的上空。 2．同步卫星的高度是唯一的 同步卫星做圆周运动的周期T=24h=86400s，地球的半径R=6400km，地球质量M=6.0×1024kg。设同步卫星质量为m，离地面的高度为h。 对卫星由万有引力提供向心力得： 代入数值解得：h=3.6×104km 可见同步卫星必须定位于赤道上空，且地面高度h=3.6×104km
处。赤道上空的这一位置被科学家称为“黄金圈”，是各国在太空争夺的主要领域。 3．同步卫星的轨道是圆，不能是椭圆 根据同步卫星的特点：它的角速度与地球自转的角速度相同，其角速度是个恒定值，决定了它的轨道只能是圆。如果它的轨道是椭圆，地球应该位于椭圆的一个焦点上，卫星在运动过程中就会出现近地点和远地点，在近地点时速度和角速度比远地点大，这样卫星的角速度就不是恒定值，与地球不能保持相对静止了。 4．至少要3颗同步卫星均匀分布在同步轨道上，才可以实现全球通信 根据同步卫星的特点，可以计算出一颗同步卫星所发出的电磁波能覆盖的范围：同步卫星的高度h=3.6×104km和地球的半径R=6400km，如图可得cosα==0.51，α=81.30，2α=162.60，盖整个赤道需要的卫星数量为：=2.2。所以要实现全球通信至少要3颗同步卫星。 5．同步轨道上所允许放置的同步卫星的数量 地球的同步卫星只能分布在赤道正上方的同一条圆型轨道上，而为了卫星之间不相互干扰，大约3度角左右才能放置一颗卫星，所以地球的同步通讯卫星只能有120颗。 6．同步卫星的发射