太阳同步轨道卫星
同步卫星

由于该卫星绕地轴做圆周运动所需的向心力只能由万有引力的一个分力提供,而万有引力的另一个分力就会 使该卫星离开B点向赤道运动,除非另有一个力恰好与F2平衡,所以卫星若发射在赤道平面的上方(或下方)某处, 则卫星在绕地轴做圆周运动的同时,也向赤道平面运动,它的运动就不会稳定,从而使卫星不能与地球同步,所 以要使卫星与地球同步运行,必须要求卫星的轨道与地球赤道共面 。
地球同步卫星运转的周期与地球自转周期相同,相对于地球静止不动,有以下几个问题需要注意:
1地球同步卫星轨道为什么是圆而不是椭圆
地球同步卫星的特点是它绕地轴运转的角速度与地球自转的角速度相同,静止在赤道上空某处相对于地球不 动的卫星,这一特点决定了它的轨道只能是圆。因为如果它的轨道是椭圆,则地球应处于椭圆的一个焦点上,卫 星在绕地球运转的过程中就必然会出现近地点和远地点,当卫星向近地点运行时,卫星的轨道半径将减小,地球 对它的万有引力就变大。卫星的角速度也变大;反之,当卫星向远地点运行时,卫星的轨道半径将变大,地球对 它的万有引力就减小,卫星的角速度也减小,这与同步卫星的角速度恒定不变相矛盾。所以同步卫星轨道不是椭 圆,而只能是圆 。
同步卫星
地球同步卫星和太阳同步卫星
Байду номын сангаас
目录
01
02 地球
运行周期与行星自转周期相同或轨道平面旋转角速度与行星的公转角速度大致相等的卫星。同步卫星一般分 为地球同步卫星和太阳同步卫星,卫星公转周期与地球自转周期相同的称地球同步卫星,亦称24小时同步卫星; 卫星轨道平面的转动角速度与地球绕太阳公转的角速度几乎相等的,称太阳同步卫星。
感谢观看
[按]使用最多的“同步卫星”是对地静止同步卫星。其优点是,在地球上观察它的位置是固定不变的,使用 者只要对准人造卫星就可进行沟通,而不必再追踪卫星。
极轨卫星(完整版)

3
方
程 F
(r)
GMm r2
um r2
卫 星
F=ma
万有引力方程
运 动
m d 2x dt 2
m d 2y dt 2
m d 2z dt 2
m x r2 r
m y r2 r
m z r2 r
x
C 1e
ut r3
C 2e
ut r3
y
C 3e
vt r3
C 4e
参数 卫星轨道
星下点 升交点/降交点 截距 轨道倾角
4
(春分点)
参数 卫星轨道
星下点 升交点/降交点 截距 轨道倾角
4
参数 卫星轨道
星下点 升交点/降交点 截距 轨道倾角
4
i <90
参数 卫星轨道
星下点 升交点/降交点 截距 轨道倾角
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。
9
1 可以进行全球的观测。
2 选择太阳同步轨道,能保证卫星每天在特定的时刻 经过指定地区,这当然便于我们获得最好的太阳光条件, 从而得到高质量的地面目标图像
vt r3
z
C 5e
wt r3
C 6e
wt r3
Ax By Cz 0
参数 卫星轨道
上轨道/下轨道 环绕速度 周期
V圆
u h R
T 2 (h R)3 u
主要陆地卫星的轨道及特点

主要陆地卫星的轨道及特点陆地卫星的轨道主要包括地球同步轨道、地球偏心轨道和太阳同步轨道。
每种轨道都有不同的特点和适用范围。
地球同步轨道是指卫星绕地球运行的轨道与地球自转的方向和速度保持同步,使卫星的轨道上的其中一点始终在地球同一地点上空的轨道。
这能够使卫星始终固定在地球上一些点上空,比如通信卫星就需要固定在其中一地点上,以提供持续的通信服务。
地球同步轨道主要有两种类型:静止轨道和准静止轨道。
静止轨道在赤道上空,地球同步轨道上的卫星相对于地球保持固定位置。
准静止轨道则是在静止轨道上局部振动,覆盖范围更广。
地球同步轨道的特点是固定在地球其中一点上方,允许持续观测和通信。
地球偏心轨道又称为椭圆轨道,它的轨道形状接近于一个椭圆,以地球为焦点。
地球偏心轨道的特点是卫星和地球之间的距离随着时间的变化而变化,通过这个特点可以实现地球成像、资源勘查等任务。
由于卫星距地球的距离不断变化,地球偏心轨道上的卫星可以从不同角度进行观测,提供更多的数据和信息。
太阳同步轨道是一种特殊的地球同步轨道,卫星在这个轨道上每天都会经过地球的同一地点。
太阳同步轨道的特点是卫星在每次经过地球上空时,太阳仰角保持不变,这使得卫星能够在相同的太阳照射条件下观测地球,便于地球观测和遥感应用。
太阳同步轨道的高度一般在800到1500千米之间,轨道倾角一般在98到102度之间。
总结起来,主要的陆地卫星轨道包括地球同步轨道、地球偏心轨道和太阳同步轨道。
地球同步轨道适合提供持续的通信和观测服务;地球偏心轨道适合实现地球成像和资源勘查等任务;太阳同步轨道适合进行地球观测和遥感应用。
不同的轨道有不同的特点和应用范围,可以满足不同的需求。
随着技术的不断发展,陆地卫星轨道的应用也在不断拓展和创新。
地球同步卫星和太阳同步卫星 - 夏衍中学--学校首页

地球同步卫星和太阳同步卫星卫星气象学地球同步卫星轨道若卫星轨道倾角为0°,赤道平面与轨道平面重合,则卫星在赤道上空,并且卫星的轨道周期等于地球的自转周期,其旋转方向相同,这样的轨道称做地球同步卫星轨道。
从地面上看,这种轨道上的卫星相对地球赤道上某一点不动,故又称静止卫星轨道。
实现地球同步轨道,必须满足以下条件:①卫星运行方向与地球自转方向相同;②轨道倾角为0°;③轨道偏心率为0,即轨道是圆形的;④轨道周期等于23小时56分04秒,即等于地球自转周期。
静止卫星的高度为35860 公里。
事实上,静止卫星轨道不完全是圆形,带有一点椭圆形,在一天当中轨道半径时大时小,轨道半径偏大时,卫星速度减小,其相对地球就要向西漂移,否则要向东漂移。
另外卫星的轨道倾角也不正好为0°,这时卫星作南北漂移。
若卫星轨道有点椭圆形,又有一点倾角,则卫星星下点轨迹是上面两种结果的合成,使得每天星下点轨迹为“8”字形。
气象卫星气象和人类的生存密切相关。
一场暴雨或一次台风没有及时预报,就会摧毁一年的收成,甚至危及人们的生命。
航行的船舰和飞机,没有气象预报的保证,后果更是不堪设想。
我国劳动人民从生产斗争的实践中,很早就学会了从观天察地中来推测未来天气变化的本领。
以后,气球和无线电探测仪器的出现,特别是现代的气象火箭把气象仪器送到了几百公里的高空,使气象观测前进了一大步。
但是,无论用气球、无线电设备,还是用气象火箭进行气象观测,都有局限性。
例如,气球只能探测低空的气象状况;气象火箭只能得到一个地区短时间的气象资料。
此外,用气球或气象火箭进行气象观测还受到地理条件的限制,许多人迹未到的地方的气象很难进行探测。
气象卫星的出现就弥补了上面所说的这些气象观测方法的不足。
近地气象卫星离地面的高度一般在800公里左右。
气象卫星上装有电视摄像机。
它能够拍摄全球的云图。
以前,我们只能从下往上拍摄云图,由于上层云被下层云遮住,所以往往拍摄不到上层云。
中国成功发射首颗太阳同步轨道气象卫星

中国成功发射首颗太阳同步轨道气象卫星中国在天空探索的道路上迈出了重要的一步。
近日,中国成功发射了首颗太阳同步轨道气象卫星,这是一项重大成就,对于中国的气象探测和天气预报具有重要意义。
太阳同步轨道是一种特殊的轨道,使卫星能够以相对于地球恒定的太阳照射角度环绕地球飞行。
这种轨道对于气象卫星来说至关重要,因为它可以提供稳定的照射角度,使卫星能够持续不断地获取地球的气象数据。
而气象数据对于天气预测和气候研究非常重要。
这颗太阳同步轨道气象卫星的发射,标志着中国在气象卫星领域取得了巨大的突破。
中国的气象探测和预报系统将得到进一步的提升,这对于保障国家的气象安全和减灾工作具有重要意义。
太阳同步轨道气象卫星除了能够提供气象数据外,还可以用于监测地球气候变化。
随着全球气候变暖问题日益严重,通过卫星监测气候变化,将有助于科学家们更好地了解地球的气候系统,从而制定更加科学有效的对策。
另外,太阳同步轨道气象卫星还可以提供地球大气层的相关数据,这对于研究大气层的物理和化学特性非常有帮助。
科学家们可以通过这些数据更好地了解大气层的运动和变化规律,进而推动气象科学的发展。
中国发射太阳同步轨道气象卫星的成就,也展示了中国在航天技术
领域的强大实力。
中国已经成为全球航天领域的重要参与者和贡献者,在卫星发射、空间站建设等方面取得了许多重大突破。
总而言之,中国成功发射首颗太阳同步轨道气象卫星,为中国的气
象探测和天气预报工作带来了重要的提升。
同时,这也是中国航天技
术实力的体现,展示了中国在航天领域的突出成就。
相信未来中国在
天空探索的道路上会有更多的突破和创新。
太阳同步轨道卫星光学特性

太阳同步轨道卫星光学特性随着全球卫星系统的不断发展,太阳同步轨道(SSO)卫星受到越来越多的关注。
作为提供全球连接的核心组成部分,太阳同步轨道卫星的性能特别重要。
这篇文章将对太阳同步轨道卫星的光学特性进行详细研究。
首先,太阳同步轨道卫星的光学特性是指它们可以观测到的电磁辐射,如可见光和红外线等。
太阳同步轨道卫星的光学特性可以从它们的轨道高度,通信和传感器性能等角度来考虑,以及它们对太阳系统外部环境的响应。
其次,太阳同步轨道卫星的光学特性可以从垂直角度来考虑。
这些卫星处在距离地球平均距离约100英里,从而形成一个完整的太阳同步轨道,它们可以持续发射光子,以追踪太阳的路径。
因此,这些卫星可以提供全球范围内精确的太阳观测数据,用于表明太阳的位置、亮度和变化等。
此外,太阳同步轨道卫星的光学特性还可以从水平角度来考虑,也就是它们的通信性能。
这些卫星处于空间中,与大量使用的传感器有着深刻的联系。
它们的任务是传输这些数据给地面接收站,以支持全球网络的建立和运行。
为此,它们需要有高质量和精确度的传感器,包括星座和卫星定位系统等,以确保收发效率。
最后,太阳同步轨道卫星的光学特性也可以从太阳系统外部环境来考虑。
太阳同步轨道卫星要全面检测太阳系统外部活动,包括太阳风、太阳黑子、太阳表面活动等。
这些信息有助于我们深入了解太阳的发展趋势,以及探索如何应对太阳活动的影响。
总之,太阳同步轨道卫星是非常重要的一项技术。
它们拥有强大的光学特性,可以从它们的轨道高度、通信性能和太阳系统外部环境等角度考虑。
未来,我们可以继续发展这一技术,为世界提供更多的全球连接服务。
计算太阳同步轨道卫星速度的方法

一、介绍太阳同步轨道卫星的概念1.1 太阳同步轨道卫星是指在地球轨道上绕行,能够保持与太阳相对固定的位置关系的人造卫星。
1.2 太阳同步轨道的高度通常在600-800公里,能够在地球表面上任意一点具有相同的太阳照射角度。
1.3 太阳同步轨道卫星的运行速度对于卫星的研制和使用具有重要意义。
二、太阳同步轨道卫星运行速度的影响因素2.1 地球引力对卫星的影响地球引力是卫星在轨道上运行速度的重要影响因素,根据万有引力定律,地球引力与卫星的质量和轨道高度有关。
2.2 太阳引力对卫星的影响太阳的引力也会对卫星的运行速度产生一定影响,尤其是在太阳同步轨道中,太阳的引力会对卫星产生周期性的扰动。
2.3 地球自转对卫星的影响地球的自转会导致地球自身的运动,而卫星受到地球自转运动的影响,因此也会影响卫星在轨道上的运行速度。
三、计算太阳同步轨道卫星速度的方法3.1 地球引力对速度的影响地球引力的作用使得卫星须具有足够的速度以克服引力,保持轨道稳定,可通过万有引力定律计算出速度。
3.2 太阳引力对速度的影响太阳引力虽然会对卫星产生周期性的扰动,但是在计算太阳同步轨道卫星速度时,主要考虑的是地球引力对速度的影响。
3.3 地球自转对速度的影响地球自转会影响卫星的运行速度,但是在计算太阳同步轨道卫星速度时,主要是以地球引力对速度的影响为主。
四、具体计算太阳同步轨道卫星速度的方法4.1 使用运行速度公式利用万有引力定律,可以得出卫星在轨道上所需的运行速度公式:v = √(GM/R),其中G为万有引力常数,M为地球质量,R为轨道半径。
4.2 考虑太阳引力的影响在计算太阳同步轨道卫星速度时,需要考虑太阳对地球的引力效应,并将其纳入到速度计算公式中。
4.3 考虑地球自转的影响地球自转会影响到卫星的速度,但是在太阳同步轨道卫星速度的计算中,可以将其影响视为固定值,从而简化计算。
五、实际案例分析5.1 考察实际卫星的参数选取一颗实际在太阳同步轨道上运行的卫星,获取其轨道高度、地球引力、太阳引力等相关参数。
太阳同步转移轨道sso

太阳同步转移轨道sso
太阳同步转移轨道(SSO)是太空探索中的一种用于发射人造卫
星的轨道。
它是介于地球同步轨道和外太空星际轨道之间的一种轨道,可大大缩短发射卫星的时间和成本。
它也可以用来转移卫星,以便更加高效地开展任务。
SSO的特性是它的运行时间是完全同步的,也就是说卫星的位置与太阳相对位置是固定的。
这种固定的运行方式,使得卫星可以在稳定的条件下,可以持续长时间不间断工作,而且可以有效地与地球均衡分布能量接收。
在应用于发射卫星方面,SSO的优势在于可以减少大量的发射能量消耗,这样就可以大大降低发射成本。
在进行太空探索中,SSO在多领域都可以得到应用。
其中一个例子是在进行气象观测时,卫星可以在SSO轨道上运行,这样它就可以以更有效的方式收集气象信息,从而更好地了解气候变化的趋势。
另一个应用SSO轨道的领域是通信技术,由于SSO轨道提供的较高的视野和稳定的环境,卫星可以在这里提供高效的端对端服务,从而更好地应对紧急情况。
总的来说,太阳同步转移轨道SSO是一种既可以减少发射成本又可以改善服务能力的轨道,可以应用于多领域。
它能提供更稳定,更可靠的服务,可以实现更高效率,更专业的服务。
可以想象,当SSO 轨道最终在太空探索中得到更多应用时,它也将让太空探索变得更加可行。
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太阳同步轨道卫星
太阳同步轨道卫星,轨道倾角大于90度且在两极附近通过,所以也为近极轨卫星,它的轨道面与太阳的取向一致,所以叫太阳同步卫星。
每天向东移动0.9856度,这个角度正好是地球绕太阳公转每天东移的角度。
简介
太阳同步轨道(Sun-synchronous orbit 或Heliosynchronous orbit)指的就是卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向,轨道的倾角(轨道平面与赤道平面的夹角)接近90度,卫星要在两极附近通过,因此又称之为近极地太阳同步卫星轨道。
为使轨道平面始终与太阳保持固定的取向,因此轨道平面每天平均向地球公转方向(自西向东)(即360度/年)。
计算公式
轨道平面绕地球自转轴旋转的方向与地球的公转方向相同、旋转角速度等于地球公转的平均角速度(即0.9856°/d或360°/a)的人造地球卫星轨道。
太阳同步轨道的半长轴α、偏心率e和倾角¡这3个轨道要素必须满足以下关系式:
Cosi=-4.7737×10-15 (1-e)2a(7/2)
式中a的单位为km。
由该式可知,太阳同步轨道的倾角必须大于90°,即它是一条逆行轨道。
在圆轨道时,倾角最大为180°,所以太阳同步轨道的高度不会超过6000km。
在太阳同步轨道上运行的卫星,从相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的(见图)。
例如,卫星最初由南向北(升段)经过北纬40°上空是当地时间早晨8点。
由于地球公转,即使地方时相同,不同季节的地面光照条件也有明显差别。
但在一段不长的时间内光照条件可视为大致相同。
选择适当的发射时间,可以使卫星经过一些地区时,这些地区始终有较好的光照条件,这样卫星在这些地区的上空始终处于太阳光的照射下,不会进入地球阴影,太阳电池可以充足供电而不会中断。
倾角大于90°的太阳同步轨道还兼有极轨道的特点,可以俯瞰整个地球表面。
气象卫星、地球资源卫星一般都选取太阳同步轨道,以使拍摄的地面目标图像最好。
太阳同步轨道的精度要求很高。
为了较长时间保持与太阳"同步",卫星需要配备轨道控制系统,用于修正轨道误差和不断克服摄动力的影响。
卫星举例
下面结合当前研究内容,以ODIN卫星为例理解一下:
卫星轨道面与太阳取向一致,则卫星不像地球同步卫星一样随地球自转而转动,即卫星只有沿轨道方向速度,没有沿地球自转方向即自西向东方向旋转速度。
严格地说,还是有自西向东的速度的,因为地球在自西向东公转,所以卫星要保持轨道面与太阳取向一致,必须有一个与地球公转一致的角速度,即360度/(365天)=0.9863度/天。
卫星总是在相同的地方时经过同一位置。
比如,每天上午10:00经过长春上空,每天下
午4:00经过武汉。
ODIN卫星周期为96分钟,而一天是24*60分钟,所以卫星一天绕地球转24*60/96=15圈。
如此,看来,卫星每天重复一次轨道运行,即只经过长春或武汉一次。
这样,每一圈轨道观测地球不同的地方,以达到观测全球的目的,第二天上午10:00又回来观测长春。
其实,这是卫星轨道没变化,地球自己转动了,卫星一圈需时96分,地球自转96/(24*60/360)=24度,地球有360/24=15个24度,于是,卫星在一天绕地球转15圈。
而且,在一个短时期内,一地区太阳照射情况不会有太大变化,所以可以对一个地区相同的太阳照射情况进行多次观测。
ODIN卫星轨道倾角为97.8度,如图1所示,春分和秋分时,白天和黑夜分界线与赤道垂直,所以,轨道线北半球在白天,南半球在黑夜,即探测不到太阳辐射;夏至时,更是这样,而且白天时离太阳更近;冬至时,与夏至相反,卫星经过北半球是黑夜,经过南半球是白天。
因为卫星轨道面与太阳取向一致,所以不会出现,同一天或同一段短时期,不会出现一会儿卫星在北半球白天南半球黑夜,一会儿又跑到北半球黑夜南半球白天的现象,必须换季才能出现这样的情况。
当然,当太阳直射南半球的时候,会出现卫星在黑夜和白天分界线的位置上运行,这样卫星一直探测的是黎明或黄昏的太阳辐射了。
ODIN卫星升交点为18:00,如图2,卫星0度时在当地时太阳落山时候,90度时当地为正午,180度时为当地日出时候,270度为午夜,360又为当地太阳下山时。