地球同步卫星轨道
中高轨道卫星地球同步卫星
广播和电视传输
利用中高轨道卫星地球同步卫星 进行广播和电视节目的传输，扩
大覆盖范围，提高信号质量。
互联网接入
通过中高轨道卫星地球同步卫星 为偏远地区提供互联网接入服务
，改善当地信息基础设施。
军事应用前景
侦察与情报收集
利用中高轨道卫星地球同步卫星进行全球范围内的侦察和情报收 集，提供实时、准确的情报信息。
合理规划和管理频谱资源，确保卫 星通信的频谱效率和抗干扰能力。
信号加密与解密
采用加密和解密技术保护通信内容 的安全，防止信息被窃取或篡改。
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CATALOGUE
中高轨道卫星地球同步卫星的发展前景
商业应用前景
通信服务
中高轨道卫星地球同步卫星可提 供全球覆盖的通信服务，满足国
际通信和跨国业务的需求。
特点
中高轨道卫星的轨道周期较长，一般数小时至数十小时，因此相对于低轨道卫 星，其地面覆盖范围更广，而相对于高轨道卫星，其覆盖范围更灵活。
中高轨道卫星的特点
覆盖范围广
中高轨道卫星的覆盖范围较广，能够 实现对大区域的持续监测和通信服务 。
传输速率适中
相对于低轨道卫星，中高轨道卫星的 传输速率适中，能够满足一定的数据 传输需求。
导航定位
科学实验
中高轨道卫星可以增强全球导航卫星系统 （GNSS）的信号覆盖，提高导航和定位精 度。
中高轨道卫星可以进行一些科学实验，例 如研究空间物理、空间生物学等领域的问 题。
03
CATALOGUE
中高轨道卫星地球同步卫星技术
发射技术
火箭发射
使用运载火箭将中高轨道 卫星地球同步卫星送入预 定轨道，涉及精确的发射 时间、地点和速度控制。
导航定位
地球同步卫星轨道的特点
地球同步卫星轨道的特点
地球同步卫星轨道是一种特殊的地球轨道，具有以下特点：
1. 高度恒定，地球同步卫星轨道的高度通常为约35,786公里，这使得卫星的轨道与地球自转周期相匹配，从而卫星相对于地面观
察点保持相对静止，能够覆盖固定区域。
2. 覆盖范围广阔，地球同步卫星轨道可以覆盖大范围的地表，
通常用于通信、气象观测和地球监测等应用，能够提供持续的覆盖
范围，对于地球上的不同区域都能够提供服务。
3. 固定相对位置，地球同步卫星轨道上的卫星在地球上观察点
的位置相对固定，这对于需要连续观测或通信的应用非常重要，比
如天气预报、卫星电视等。
4. 高轨道能量消耗低，相比低轨道卫星，地球同步卫星由于高
度较高，能够以较低的能量维持轨道运行，减少了对燃料的需求，
延长了卫星的使用寿命。
5. 通信延迟小，地球同步卫星轨道上的卫星与地面通信设备之
间的信号传输延迟较小，适合实时通信应用，如电话、互联网等。
总的来说，地球同步卫星轨道由于其固定的相对位置和广阔的覆盖范围，适合于需要连续覆盖和通信的应用，是一种非常重要的卫星轨道形式。
地球同步卫星及其轨道计算
L= G ( m+ ms) = Gm
( 4)
式中 r ——卫星沿轨道运行的向径变量
v ——卫星沿轨道运行的速度变量
P —— 圆锥曲线参变量; 抛物线轨道半通径
a——椭圆轨道半长径; 双曲线轨道半主径
e —— 圆 锥曲 线离 心率
f ——真近点角
L——开普勒常数, L= 398603km 3/ s2
G ——万有引力常数, G= 6. 67×10- 20km3 /
20 9k m 3 61 94 km
0° 125°( 东经)
28. 3° 1996, 05, 12
0∶1 7′ 0∶4 1′ 16 ∶11 ′
2 4m in
4
长春大学学报
表 2 地球同步转移轨道的计算及其实例
序号
参数名称
符号
计算公式
计算结果
1 卫星入轨点向径 2 轨道近地点向径 3 轨道远地点向径 4 卫星入轨速度 5 卫星近地点速度 6 卫星远地点速度 7 远地点发动机速度
fi
a ( 1- e2)
cosf i=
r ie
- ri
Ei
cosEi=
a- ri ae
W
s in
( W + f i)
=
s in Ui s in i
19 变轨点至升交点的经度差
$ Kf
$Kf = 360°- ( 8 f - 8 as)
20 升交点至发射点的时差
$td
21 地球自转角速度
Xe
22 卫星运行周期
图 2 为地球同步卫星的变轨过程。A p 点为地球 同步转移轨道的远地点, 在赤道上空, 高度为 H a= 35800km 。由于 A p 点是卫星由南向北穿过赤道面所 经过的交点, 故该点也是地球同步转移轨道的升交 点。A s 点为地球静止轨道的变轨点, 即地球同步卫 生的定点位置, 它在静止轨道上以地球自转角速度 运动。由图 2 可以看出, 当卫星发射点不在赤道上 时, 则地球同步转移轨道平面与地球静止轨道平面 将有一倾角 i, 使卫星不能直接进入静止轨道。为 此, 需有一转移之方法, 即先令其绕地球同步转移 转道运行, 然后再由 A p 点进入地球静止轨道。
几种主要的卫星和轨道参数
几种主要的卫星和轨道参数主要的卫星可以分为地球同步轨道（GEO）卫星、低地球轨道（LEO）卫星、中地球轨道（MEO）卫星和高地球轨道（HEO）卫星。
下面将介绍这些卫星的轨道参数。
1.地球同步轨道（GEO）卫星：地球同步轨道卫星是距离地面上其中一点的航天器，它们的轨道速度与地球自转速度相等，因此在同一位置循环地穿过该点。
主要的参数如下：-轨道平面：赤道平面-角速度：与地球自转速度相等-运行周期：大约24小时-角度分辨率：固定2.低地球轨道（LEO）卫星：低地球轨道卫星是距离地面较近的卫星，它们的主要特点是运行速度快，覆盖范围较小。
主要的参数如下：-高度：通常在100到2000公里之间-轨道平面：通常是近极轨道或近赤道轨道-角速度：快于地球自转速度-运行周期：通常在90分钟到2小时之间-角度分辨率：可以改变，取决于卫星的设计和任务需求3.中地球轨道（MEO）卫星：中地球轨道卫星是介于低地球轨道和地球同步轨道之间的卫星，其参数如下：-轨道平面：通常是中纬度-角速度：比地球自转速度快但比低地球轨道慢-运行周期：几小时到几天不等-角度分辨率：可以改变，取决于卫星的设计和任务需求4.高地球轨道（HEO）卫星：高地球轨道卫星通常用于特殊的科学研究任务，其轨道参数如下：-轨道平面：通常是偏极轨道或者高度偏心轨道-角速度：比地球自转速度慢-运行周期：几天到几个月不等-角度分辨率：可以改变，取决于卫星的设计和任务需求这些卫星的轨道参数不仅取决于其任务需求，也受到技术限制和成本考虑的影响。
在选择合适的卫星轨道时，需要综合考虑通信、遥感、导航等应用的需求，并在设计过程中优化轨道参数以达到最佳性能。
卫星通信系统的分类
卫星通信系统的分类卫星通信系统是一种通过卫星进行通信的通信系统，可以在全球范围内传递信息和数据。
根据不同的应用领域，卫星通信系统可以分为不同的分类。
本文将针对卫星通信系统的分类进行阐述。
一、按照卫星轨道分类1. 地球同步轨道卫星通信系统（GEO）GEO卫星通信系统是采用地球同步轨道的卫星进行通信。
该系统的优点是网络稳定，因其卫星与地球运转的速度相同，可以保证卫星始终处于同一地点上方，所以信号传输稳定可靠。
该系统适用于广播、电视、电话、互联网等通讯领域。
2. 低地球轨道卫星通信系统（LEO）LEO卫星通信系统是采用近地轨道的卫星进行通信。
该系统的优点是延迟小，速度快，可实现高速互联网传输，因此在卫星手机、通讯、导航等方面有广泛的应用。
3. 中地球轨道卫星通信系统（MEO）MEO卫星通信系统是介于GEO和LEO之间的一种卫星通信系统。
该系统的优点是覆盖范围较广，信号传输比LEO 卫星通信系统更稳定，且比GEO卫星通信系统延迟更小。
该系统适用于在远洋航行、应急救援、资源勘探等领域的通讯需求。
二、按照使用范围分类1. 军用卫星通信系统军用卫星通信系统是为满足军队通信需求而开发的卫星通信系统。
主要适用于指挥、控制、情报、侦查等方面的军事通信需求，包括卫星预警系统和卫星导航系统等。
2. 商用卫星通信系统商用卫星通信系统主要指用于商业性质的卫星通信系统，如通讯、电视、互联网等。
它们可以为航空、海洋、铁路、电信、能源、环境保护等领域提供支持和服务。
三、按照卫星用途分类1. 通讯卫星通信系统通讯卫星通信系统是最常见的卫星通信系统之一。
通讯卫星可以提供从语音、数据传输、移动通信、宽带互联网等多种通信服务，并且可以实现跨越国界的通信。
2. 气象卫星通信系统气象卫星通信系统用于在气象领域进行气象信息采集并提供实时气象预报。
气象卫星通信系统包括对地气象观测、大气组成监测、天气预报以及卫星遥感在内的多种技术。
3. 导航卫星通信系统导航卫星通信系统是通过卫星实现全球定位和导航服务的系统。
专题_双星,卫星变轨,同步地球卫星
C、飞船从原轨道加速至一较高轨道，再减速追上空 间站完成对接
D、无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接
双星问题 两颗质量相距较近的恒星相互绕着两者连线上 某固定点旋转的现象，叫双星。 【双星特点】 1.两颗恒星均围绕共同的旋转中心 做匀速圆周运动。 2.两颗恒星与旋转中心时刻三点共 线，即两颗恒星角速度相同，周期 相同。（同轴转动） 3.两恒星之间万有引力分别提供了 两恒星的向心力，是一对作用力和 反作用力。 4.两颗恒星间的距离等于双星做圆 周运动的轨道半径的和。 `
径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角
形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。 设每个星体的质量均为m。 ⑴试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期。 ⑵假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之 间的距离应为多少？
双星问题
卫星相遇
【思考】对于不同轨道的两颗卫星a、b，a、b之间距离何 时达到最大，何时最小？ 当a、b与中心天体O连成一条直线时，
以发射同步卫星为例，先进入
一个近地的圆轨道，然后在v2点 火加速，进入椭圆形转移轨道 （该椭圆轨道的近地点在近地圆 轨道上，远地点在同步轨道上），
到达远地点时再次自动点火加速，
进入同步轨道。
v2
v2>v1 v4>v3 v1>v4
v2>v1>v4>v3
卫星变轨 【例题】如图所示，宇宙飞船B在低轨道飞行，为了给更高轨 道的空间站A输送物资，它可以采用喷气的方法改变速度，从
4 R 联立解得 M 1 M 2 GT 2
2
l 1 + l2 = R
3
双星问题
【例题】宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的 三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力 作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式： 一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半
物理必修二卫星知识点总结
物理必修二卫星知识点总结一、卫星的基本原理1. 牛顿力学中的卫星运动根据牛顿力学，卫星在地球引力作用下绕地球做圆周运动。
其运动轨迹可近似看作是地球的球面上绕地球跑动的小点。
2. 卫星的发射和定轨卫星的发射是通过火箭将卫星送入地球轨道。
首先是火箭的垂直起飞，之后火箭会逐渐倾斜，并加速到达速度较快后，火箭会将卫星送入轨道。
二、卫星的轨道1. 地球同步轨道地球同步轨道是指卫星的周期正好是地球自转的周期，使卫星的相对地球位置保持不变，适合用于气象卫星和通信卫星。
2. 地球绕轨道地球绕轨道是卫星运行地球上方的轨道，卫星绕地球的速度与地球自转速度相近，因此卫星相对地面的位置不断变化，适合用于导航卫星和地球观测卫星。
三、卫星的运行轨迹1. 地球静止卫星地球静止卫星是指卫星绕地球正好是地球自转周期的轨道，因此卫星在地面上方相对位置保持不变，适合用于通信和气象观测。
2. 地球近地轨道卫星地球近地轨道卫星是指卫星绕地球的轨道高度较低，适合用于地球观测和导航系统。
四、卫星的通信1. 通信卫星通信卫星是指用于在不同地区之间进行通信传输的卫星，它们可以接收地面的信号并转发到目标地区。
2. 信号传输卫星的信号传输是通过卫星上的接收天线将地面信号接收并转发到目标地点，是一种非常便捷和可靠的通信方式。
五、气象卫星1. 气象卫星的用途气象卫星用于观测地球大气层的情况，包括云层、气压、温度等信息，以便进行天气预报和气候分析。
2. 卫星观测数据卫星观测数据可以通过遥感技术获取地球大气层的信息，包括空气质量、气象情况等，对气象预测和天气灾害预警有着重要作用。
六、其他应用1. 导航卫星导航卫星用于提供精准的导航和定位服务，包括全球定位系统（GPS）等。
2. 地球观测卫星地球观测卫星用于观测地球表面的各种情况，包括地形、植被、陆地等信息，对环境保护和资源调查有着重要作用。
总结卫星是现代社会中不可或缺的一部分，它们在通信、导航、气象观测和科学研究等方面发挥着重要作用。
高中地球同步卫星概念
高中地球同步卫星概念
地球同步卫星是指在地球赤道上以地球自转周期为基准，绕地球公转的人造卫星。
这种卫星能够始终保持在地球某一特定点上方，向地面发送信号，实现通信、气象预报、地质勘探等多种功能。
地球同步卫星的轨道高度一般为3.6万公里左右，与地球自转周期相同，使得卫星始终呈现相同的位置关系，这也是其被称为“同步卫星”的原因。
由于地球同步卫星需要与地球保持相对静止，因此需要在轨道上保持稳定，利用推进器进行调整。
地球同步卫星广泛应用于通信、气象、地质勘探等领域。
在通信方面，地球同步卫星能够实现跨越洲际、洲际的高速通信，使得全球通讯更加便捷。
在气象预测方面，地球同步卫星能够实时观测全球天气变化，提供更加准确的天气预报服务。
在地质勘探方面，地球同步卫星能够利用遥感技术，观测地球表面的地形地貌、水文地质等信息，为矿产资源勘探提供数据支持。
总之，地球同步卫星以其独特的轨道特性和广泛的应用领域，成为现代科技发展中不可缺少的一部分。
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地球同步卫星轨
卫星运行周期与地球自转周期(23小时56分4秒)相同的轨道称为地球同步卫星轨道(简称同步轨道)，而在无数条同步轨道中，有一条圆形轨道，它的轨道平面与地球赤道平面重合，在这个轨道上的所有卫星，从地面上看都像是悬在赤道上空静止不动，这样的卫星称为地球静止轨道卫星，简称静止卫星，这条轨道就称为地球静止卫星轨道，简称静止卫星轨道，高度大约是35800公里．
人们通常简称的同步轨道卫星一般指的是静止卫星．静止卫星的发射要比低轨道卫星难得多．其一，需要大推力运载火箭；其二，卫星的发射过程比较复杂，需要有高超的测控技术．
发射静止卫星一般用三级火箭，卫星本身还装有远地点发动机，整个发射过程要经过三次轨道变换，卫星才能到达预定的位置．运载火箭的第一级和第二级首先把卫星连同第三级火箭送入100～200公里高的圆形轨道，称为停泊轨道．然后第三级火箭分两次点火，把卫星送入远地点在赤道上空约35800公里的大椭圆轨道，称为转移轨道．
卫星在转移轨道上运行过程中，由地面测控中心控制，调整卫星姿态，在到达远地点时，指令远地点发动机点火，把卫星送入准静止轨道．卫星由地面控制，经过一段时间飘移，最后定点在预定位置．这个位置可用经度表示，例如我国的“东方红”三号通信卫星是定位在东经125°．
从以上可以看出，没有高超的火箭技术和遥测控制技术，发射不了静止卫星．目前世界上只有美国、俄罗斯、法国、中国和日本等几个国家能独立发射这种卫星．因为静止卫星位于赤道上空，所以它的发射场越靠近赤道越好，以便节省发射卫星所消耗的能量．例如在我国，静止卫星都是在西昌发射中心发射而不在太原或酒泉发射中心发射，法国的卫星发射场建在赤道附近的法属圭亚那而不在法国本土，道理就在于此．。