变轨问题ppt课件
m v42 r
进入③轨道
8
三.卫星的回收
卫星回收是卫星从高轨 道变轨至低轨道的过程 它是卫星发射变轨的逆 过程
9
圆轨道与椭圆轨道的互变：
A点： 圆
B点： 圆→ 减速 →椭圆 远地点 椭圆→加速 →圆
10
四.变轨过程中速度的大小关系
第一次变轨：
内侧轨道点火加速：v2>v1 在椭圆轨道上运行: v2>v3
（2）同一轨道飞船与空间站对接 后面的飞船先减速降低高度再加速提升高度，通过适当控制， 使飞船追上空间站时恰好具有相同速度 空间站
飞船
18
变轨问题
1
卫星运行过程中改变运行轨道的过程称为变轨，人造卫星、宇 宙飞船在运行的过程中，常常需要通过变轨来到达预定轨道或 目的地
“嫦娥一号”奔月轨道
2
如图所示为某卫星轨道图，②轨道 为预定轨道，卫星从P发射，运动至 Q时通过改变速度进入②轨道
卫星从Q点进入②轨道时需要加速还 是减速？
②
P
Q
①
3
一.卫星变轨原理
16
五.宇宙飞船与空间站的对接
空间站实际上就是一个载有人的人造卫星，那么，地球上的人 到空间站，空间站上的人返回地面等活动都需要通过宇宙飞船 来完成，这就存在一个宇宙飞船与空间站对接的问题。
空间站
（1）低轨道飞船与高轨道空间站对接
低轨道飞船通过合理加速沿椭圆轨 道追上高轨道空间站与其完成对接
飞船
17
面高度200km--300km的圆形近地轨道
上，之后卫星该如何进入同步（预定）
P
轨道？
第一次变轨：在①轨道上P点加速，进 入椭圆轨道②运行
第二次变轨：当行至椭圆轨道的远地 点Q时再次加速，即可进入③轨道运行。
③ ② ①
Q
5
①
P
R
V1
V2
②
在①轨道上以速度
V1运行
mM G R2
m v12 R
运动至P点加速至V2，
12
卫星在①轨道上运行周期为T1，② 轨道上运行周期为T2，③轨道上运 行周期为T3，试比较三者大小关系
T1 T2 T3
解析：根据开普勒第三定
律
a3 T2
k
，卫星运行的轨
道半径（半长轴）越长，周
期越长
③ ② R ①r
13
卫星在二轨道切点
万有引力相同，加速 度相同
速度—内小外大
卫星在椭圆轨道运行
mM F引 G r 2
v2 F向 m
r
1. F引 F向 圆周运动
2. F引 F向 向心运动
3. F引 F向 离心运动
卫星在某轨道内运行时由于某种原因（开启或关闭发动机，空气 阻力等）突然改变速度，从而脱离原来的轨道进入新的轨道运行； 卫星的发射和回收就是利用这一原理
4
二.同步卫星的发射
发射同步卫星要先把卫星送到到离地
第二次变轨：
椭圆轨道远地点点火加速： v4>v3 外侧轨道上稳定运行：v1>v4
v3
v4
v1
v2
结果：v2>v1>v4>v3
11
试比较卫星在①轨道上通过P点的加速度a1 和②轨道上通过P点的加速度a2的大小关系
相等！！
解析：经过P点时卫星所受的合力等于 所受的万有引力，两种情况下受到的引 力相同，根据牛顿第二定律F=ma,a1=a2
使得
G
mM R2
m v22 R
进入②轨道
6
v增大
②
在②轨道上从P向
F引
v3
Q运动过程中由于 受引力的切向分
P
①
F引
Q
力影响，速度不 断减小，运动至Q
点时，速度达到
F引
最小值V3
v 减小
7
③
在②轨道Q点时速 度为V3
②
v4
①
v3
G
mM r2
m v32 r
P
r
Q
在Q点加速至V4，使
得
G
mM r2
近地点---速度大，加 速度大
远地点---速度小，加 速度小
根据开普勒第三定律
a3 T2
k
，卫星运行的轨道半径（半长轴）
越长，周期越长
14
如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至
近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，
然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相
切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3
轨道上正常运行时，下列说法中正确的是(
).
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2 上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3 上经过P点时的加速度
15
发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道， 然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为 近地圆轨道上的P，远地点为同步圆轨道上的Q），到达远地点Q 时再次变轨，进入同步轨道．设卫星在近地圆轨道上运行的速率 为v1，在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为v2，沿转移轨道刚 到达远地点Q时的速率为v3，在同步轨道上的速率为v4，三个轨道 上运动的周期分别为T1、T2、T3，下列说法正确的是（ ） A.在P点变轨时需要加速，Q点变轨时要减速 B.在P点变轨时需要减速，Q点变轨时要加速 C.T1<T2<T3 D.v2>v1>v4>v3
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变轨和双星问题课件
轨道变化的原因
轨道变化的形式
对地球的影响
轨道变化可以表现为周期性变化、椭圆化、偏心率变化等。
双星系统的轨道变化可能会影响地球的轨道运动，从而影响地球的气候和生态系统的稳定性。
03
02
01
04
变轨问题的数学模型
ห้องสมุดไป่ตู้
牛顿第二定律是描述物体运动状态改变的规律，即F=ma，其中F表示物体受到的合外力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。在变轨问题中，我们需要根据已知的力和运动状态，求解未知的运动状态。
双星变轨问题
双星系统是由两个恒星在引力作用下绕其公共质心运动的天体系统。
定义
双星系统通常在分子云中形成，当两个独立的恒星形成后，它们之间的引力相互作用使它们形成一个双星系统。
形成过程
根据两颗恒星之间的距离和轨道特性，双星系统可以分为近双星和远双星。
分类
双星系统的轨道变化是由于恒星之间的相互作用力，包括引力相互作用和恒星物质交换。
天文学中的变轨问题研究也是变轨问题的一个重要应用领域。通过对天体变轨现象的研究，可以深入了解天体的运动规律和演化历程，有助于推动天文学的发展。
例如，研究彗星的轨道变化，可以了解彗星的起源和演化历程；研究行星的轨道变化，可以了解行星的演化历程和形成机制。
06
变轨问题的未来发展
随着科技的不断进步，变轨技术将得到进一步优化，提高变轨精度和效率。
许多长周期彗星的轨道都是双曲线轨道变轨的例子，其轨道从双曲线变为椭圆或抛物线。
在双曲线轨道变轨问题中，通常需要用到万有引力定律和开普勒定律等公式来描述和预测轨道的变化。
双曲线轨道变轨通常发生在彗星等小天体上。当彗星在远离太阳时，由于太阳的引力作用，其轨道可能会从双曲线变为椭圆或抛物线。
轨道变化的形式
对地球的影响
轨道变化可以表现为周期性变化、椭圆化、偏心率变化等。
双星系统的轨道变化可能会影响地球的轨道运动，从而影响地球的气候和生态系统的稳定性。
03
02
01
04
变轨问题的数学模型
ห้องสมุดไป่ตู้
牛顿第二定律是描述物体运动状态改变的规律，即F=ma，其中F表示物体受到的合外力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。在变轨问题中，我们需要根据已知的力和运动状态，求解未知的运动状态。
双星变轨问题
双星系统是由两个恒星在引力作用下绕其公共质心运动的天体系统。
定义
双星系统通常在分子云中形成，当两个独立的恒星形成后，它们之间的引力相互作用使它们形成一个双星系统。
形成过程
根据两颗恒星之间的距离和轨道特性，双星系统可以分为近双星和远双星。
分类
双星系统的轨道变化是由于恒星之间的相互作用力，包括引力相互作用和恒星物质交换。
天文学中的变轨问题研究也是变轨问题的一个重要应用领域。通过对天体变轨现象的研究，可以深入了解天体的运动规律和演化历程，有助于推动天文学的发展。
例如，研究彗星的轨道变化，可以了解彗星的起源和演化历程；研究行星的轨道变化，可以了解行星的演化历程和形成机制。
06
变轨问题的未来发展
随着科技的不断进步，变轨技术将得到进一步优化，提高变轨精度和效率。
许多长周期彗星的轨道都是双曲线轨道变轨的例子，其轨道从双曲线变为椭圆或抛物线。
在双曲线轨道变轨问题中，通常需要用到万有引力定律和开普勒定律等公式来描述和预测轨道的变化。
双曲线轨道变轨通常发生在彗星等小天体上。当彗星在远离太阳时，由于太阳的引力作用，其轨道可能会从双曲线变为椭圆或抛物线。
专题4：卫星的变轨问题(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)
第四部分：变轨的实质
变轨实质
变轨原因 万有引力与 向心力的关系
变轨结果
离心运动
近心运动
卫星速度增大
卫星速度减小
G
Mm r2
m
v2 r
G
Mm r2
m
v2 r
新圆轨道上运动的 线速度、角速度都减小， 周期变大，总能量增加
新圆轨道上运动的 线速度、角速度都增大， 周期变小，总能量减少
THANKS
感谢观看
原因二：发动机
正如汽车爬山一样，为了克服 阻力需要汽车发动机持续大功 率输出。持续高功率输出会加 重汽车发动机的负担，严重时 甚至损毁。所以人们用盘山公 路来解决汽车爬坡问题。
原因二：发动机
火箭也是一样，不过它 不仅考虑发动机输出功 率的问题，还要考虑燃 料分配等很多问题。
原因三：测控要求
发射火箭不仅要有足够的燃料， 还要能对火箭的飞行过程进行有效 的测量和控制。有效测控点越多， 测控精度就越高，发射过程也就越 可控。比如前期的入轨精度，真可 谓差之毫厘谬之千里。
【参考答案】BC
D．中国空间的面积
五、实例探究4——空间对 接
【典例4】2022年11月3日，长征五号B运载火箭将梦天实验舱送入预定轨道。之后，
梦天实验舱成功与天和核心舱对接，标志着我国空间站“T”字基本构型在轨组装完
成。天和核心舱绕地球稳定运行时距离地球表面约400km，已知地球半径约为6400km，
空间站 飞船
第三部分：两种变轨类型
渐变与突变
一、渐变 由于某种因素（如受到稀薄大气的阻力作用或外界引力等）的影
响,使卫星的轨道半径发生缓慢的变化（逐渐减小或逐渐增大），由于 半径变化缓慢，卫星的运动仍可以当做匀速圆周运动处理。
卫星变轨课件.ppt
练习2如图所示，是两个卫星的运行轨道，
相切于P点，地球位于两个椭圆的焦点，P
是卫星1的远地点、是卫星2的近地点。在
点P，下列说法中正确的是（ C ）
A. 卫星1的加速度大
B. 卫星1的向心力大 C. 卫星2的速度大
2 1 P
D. 速度一定相同
课堂小结：
1、从内（低）到外（高）要加速 ， 机械能增加 2、从外（高）到内（低）要减速 ， 机械能减少
2013级高考复习
卫星的变轨问题
高三物理 赵书君
人造卫星基本原理： 一旦卫星发生了变轨，即
轨道半径r发生变化，上述所
有物理量都将随之变化。同理， 只要上述七个物理量之一发生 变化，另外六个也必将随之变 化。
在高中物理中，涉及到人造 卫星的两种变轨问题：
1.渐变 2.突变
1.渐变：
由于某个因素的影响使原来做匀 速圆周运动的卫星的轨道半径发 生缓慢的变化（逐渐增大或逐渐 减小），由于半径变化缓慢，卫 星每一周的运动仍可以看做是匀 速圆周运动。
课后作业：
思考？
这种变轨的起因是什么？
为什么卫星克服阻力做功， 动能反而增加了呢？
再如：有一种宇宙学的理论认为在 漫长的宇宙演化过程中，引力常量G 是逐渐减小的。如果这个结论正确， 那么环绕星球将发生一系列怎样的 变化？
练习1. (多选)地球绕太阳的运动可视为匀 速圆周运动,太阳对地球的万有引力提供 地球绕太阳做圆周运动所需要的向心力, 由于太阳内部的核反应而使太阳发光,在 这个过程中,太阳的质量在不断减小.根据 这一事实可以推知,在若干年后,地球绕太
火加速，短时间内将速率由v1增加到
v2，使卫星进入椭圆形的转移轨道Ⅱ；
卫星运行到远地点Q时的速率为v3； v3 Q
3.2卫星变轨问题-精华版.ppt
卫星变轨问题
人造地球卫星
所有卫星的轨道圆心都在地心上
按轨道分类:极地卫星;赤道卫星;其他卫星
卫星变轨问题
卫星变轨原理
V
m
A
F引
Mm F引 G 2 r
v2 F向 m r
F引＜F向
F引＞F向
F引 F向
M
在A点万有引力、加速度相同
A点速度—内小外大（在A点看轨迹）
卫星变轨原理
思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其在 高轨道上运行，应采取什么措施？ 在低轨道上加速，使其沿椭 圆轨道运行，当行至椭圆轨 道的远点处时再次加速，即 可使其沿高轨道运行。
万有引力相同，加速度相同
·
1、卫星在二轨道相切点
2、卫星在椭圆轨道运行
速度—内小外大（切点看轨迹） 近地点---速度大，加速度大 远地点---速度小，加速度小
卫星变轨原理
mv2 Mm 使卫星加速到v 2 , 使 G 2 r r
卫星在圆轨 道运行速度 V1
2
R
1
2
V2
mv1 Mm G 2 r r
v2
进入同步轨道。
v2>v1 v4>v3 v1>v4
v2>v1>v4>v3
v3
第一次变轨：点火加速：在椭Fra bibliotek轨 道上运行:
v2>v1
v4
v1
v2>v3
v4>v3
v2
第二次变轨： 点火加速： 在圆轨道上 稳定运行：
v1>v4
结果：v2>v1>v4>v3
卫星变轨
【分析思路】
定态运行： 看公式 动态变轨：分析供需
人造地球卫星
所有卫星的轨道圆心都在地心上
按轨道分类:极地卫星;赤道卫星;其他卫星
卫星变轨问题
卫星变轨原理
V
m
A
F引
Mm F引 G 2 r
v2 F向 m r
F引＜F向
F引＞F向
F引 F向
M
在A点万有引力、加速度相同
A点速度—内小外大（在A点看轨迹）
卫星变轨原理
思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其在 高轨道上运行，应采取什么措施？ 在低轨道上加速，使其沿椭 圆轨道运行，当行至椭圆轨 道的远点处时再次加速，即 可使其沿高轨道运行。
万有引力相同，加速度相同
·
1、卫星在二轨道相切点
2、卫星在椭圆轨道运行
速度—内小外大（切点看轨迹） 近地点---速度大，加速度大 远地点---速度小，加速度小
卫星变轨原理
mv2 Mm 使卫星加速到v 2 , 使 G 2 r r
卫星在圆轨 道运行速度 V1
2
R
1
2
V2
mv1 Mm G 2 r r
v2
进入同步轨道。
v2>v1 v4>v3 v1>v4
v2>v1>v4>v3
v3
第一次变轨：点火加速：在椭Fra bibliotek轨 道上运行:
v2>v1
v4
v1
v2>v3
v4>v3
v2
第二次变轨： 点火加速： 在圆轨道上 稳定运行：
v1>v4
结果：v2>v1>v4>v3
卫星变轨
【分析思路】
定态运行： 看公式 动态变轨：分析供需
7.4.2宇宙航行之人造卫星的变轨问题课件高一下学期物理人教版(精)4
为r1和r2，若运动周期为T，求两星的总质量。
对A:
G
m1m2 L2
m1
(
2
T
)2
r1
G
m2 L2
(
2
T
)2
r1
①
A
r1 o L
r2
对B: B
G
m1m2 L2
m2
(
2
T
)2
r2
G
m1 L2
( 2
T
)2 r2
②
①+②得：
G
m1 m2 L2
( 2
T
)2 (r1
r2 )
m1
m2
4 2 L3
GT 2
F万
G
Mm r2
2、切点加速度相同
a
G
M r2
3、
椭轨、圆轨均适用： T内轨<T外轨
III II Ι
双星模型
宇宙中，有两颗星在一起组成的稳定旋 转系统，有三颗星的，也有更多颗星体组 成的稳定旋转系统。
一、双星系统的特点
1.两颗恒星均绕共同的中心做匀速圆周运 动，轨道半径r1、r2与两恒星间距离L的关
嫦娥二号
B
A
CD
A．在 P 点变轨时需要加速，Q 点变轨时要减速 B．在 P 点变轨时需要减速，Q 点变轨时要加速 C．T1＜T2＜T3 D．v2＞v1＞v4＞v3
[多选]2020年5月8日13时49分，我国新一代载人试验飞船返回舱在东风着陆场预定
区域成功着陆，试验取得圆满成功。如图乙所示，飞船在返回地面时，要在P点从
D.飞船在轨道Ⅱ上经过P的加速度小于在轨道Ⅰ上经过M的加速度 a
G
M r2
《变轨和双星问题》课件
03
随着时间的推移，双星系统的轨道会发生变化，这种变化通常表现为周期性或非周期性的变化。
04
双星系统的轨道变化规律可以通过开普勒定律和牛顿引力定律进行描述。
04
CHAPTER
变轨技术的实现方式
通过燃烧化学物质产生推力，改变航天器的轨道。
总结词
利用化学反应产生大量气体，通过控制喷口方向和气体流量，对航天器施加推力，使其轨道发生改变。
《变轨和双星问题》ppt课件
目录
变轨问题概述单星变轨原理双星变轨原理变轨技术的实现方式变轨技术的发展前景与挑战
Байду номын сангаас 01
CHAPTER
变轨问题概述
总结词
变轨问题是指天体在运动过程中从一个稳定轨道变化到另一个稳定轨道的问题。
详细描述
变轨问题通常涉及到天体的引力相互作用，当一个天体的轨道参数发生变化时，它可能会从一个稳定的轨道逐渐演变成另一个稳定的轨道。这种变化可能是由于其他天体的引力扰动、太阳辐射压、气体阻力等因素引起的。
变轨问题的物理背景主要涉及到天体物理学和轨道力学的基本原理。
总结词
变轨问题需要综合考虑天体之间的万有引力作用、相对论效应、气体阻力等因素，通过分析这些因素对天体运动的影响，可以揭示天体系统的演化规律和动力学机制。
详细描述
变轨问题在天文学、航天工程和行星科学等领域有广泛的应用。
总结词
在天文学中，变轨问题可用于研究行星、卫星、小行星等天体的轨道演化，了解它们的形成和演化历史。在航天工程中，变轨技术是实现卫星轨道转移、轨道调整和变轨机动等任务的关键技术之一。在行星科学中，变轨问题可用于研究行星系统的形成和演化，以及行星大气和地表特征的演化。
逃逸轨道
为了使卫星进入逃逸轨道，需要达到一定的发射速度，这是由地球引力与卫星动量之间的平衡决定的。
随着时间的推移，双星系统的轨道会发生变化，这种变化通常表现为周期性或非周期性的变化。
04
双星系统的轨道变化规律可以通过开普勒定律和牛顿引力定律进行描述。
04
CHAPTER
变轨技术的实现方式
通过燃烧化学物质产生推力，改变航天器的轨道。
总结词
利用化学反应产生大量气体，通过控制喷口方向和气体流量，对航天器施加推力，使其轨道发生改变。
《变轨和双星问题》ppt课件
目录
变轨问题概述单星变轨原理双星变轨原理变轨技术的实现方式变轨技术的发展前景与挑战
Байду номын сангаас 01
CHAPTER
变轨问题概述
总结词
变轨问题是指天体在运动过程中从一个稳定轨道变化到另一个稳定轨道的问题。
详细描述
变轨问题通常涉及到天体的引力相互作用，当一个天体的轨道参数发生变化时，它可能会从一个稳定的轨道逐渐演变成另一个稳定的轨道。这种变化可能是由于其他天体的引力扰动、太阳辐射压、气体阻力等因素引起的。
变轨问题的物理背景主要涉及到天体物理学和轨道力学的基本原理。
总结词
变轨问题需要综合考虑天体之间的万有引力作用、相对论效应、气体阻力等因素，通过分析这些因素对天体运动的影响，可以揭示天体系统的演化规律和动力学机制。
详细描述
变轨问题在天文学、航天工程和行星科学等领域有广泛的应用。
总结词
在天文学中，变轨问题可用于研究行星、卫星、小行星等天体的轨道演化，了解它们的形成和演化历史。在航天工程中，变轨技术是实现卫星轨道转移、轨道调整和变轨机动等任务的关键技术之一。在行星科学中，变轨问题可用于研究行星系统的形成和演化，以及行星大气和地表特征的演化。
逃逸轨道
为了使卫星进入逃逸轨道，需要达到一定的发射速度，这是由地球引力与卫星动量之间的平衡决定的。
卫星变轨PPT课件
第8页/共31页
卫 星 的 回 收
第9页/共31页
写出A位置与B位置的向心力方程？
v’
F引’
B
F引
v
A
第10页/共31页
1、如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地
圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行；最后再
次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，
2、3相切于Q点。B当D卫星分别在1、2、3上正常运行
轨
④ 轨道修正
第14页/共31页
对接问题:宇宙飞船与空间站的对 接
• 空间站实际上就是一个载有人的人造卫星，那么，地球上的人如何登到空间站，空 间站上的人又如何返回地面？这些活动都需要通过宇宙飞船来完成，这就存在一个 宇宙飞船与空间站对接的问题。
•思考：能否把宇宙飞船先发射到空间站的同 一轨道上，再通过加速去追上空间站实现对 接呢？
质量 m 越大，旋转半径越小，离旋转中心越近。
第27页/共31页
第28页/共31页
为什么地球是两极略扁的椭球体？
第29页/共31页
FN F引
第30页/共31页
感谢您的观看！
第31页/共31页
第15页/共31页
• 不行，因为飞船加速后做离 心运动会偏离原来的圆轨道 而无法与空间站对接。飞船 首先在比空间站低的轨道运 行，当运行到适当位置时， 再加速运行到一个椭圆轨道。 通过控制轨道使飞船跟空间 站恰好同时运行到两轨道的 相切点，便可实现对接，如 图所示.
第16页/共31页
飞船
空间站
例：在太空中有两飞行器a、b，它们在绕地 球的同一圆形轨道上同向运行，a在前b在后，
它都配有能沿运动方向向前或向后喷气的发动
机，现要想b 尽快追上a 并完成对接，b应采
卫 星 的 回 收
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写出A位置与B位置的向心力方程？
v’
F引’
B
F引
v
A
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1、如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地
圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行；最后再
次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，
2、3相切于Q点。B当D卫星分别在1、2、3上正常运行
轨
④ 轨道修正
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对接问题:宇宙飞船与空间站的对 接
• 空间站实际上就是一个载有人的人造卫星，那么，地球上的人如何登到空间站，空 间站上的人又如何返回地面？这些活动都需要通过宇宙飞船来完成，这就存在一个 宇宙飞船与空间站对接的问题。
•思考：能否把宇宙飞船先发射到空间站的同 一轨道上，再通过加速去追上空间站实现对 接呢？
质量 m 越大，旋转半径越小，离旋转中心越近。
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为什么地球是两极略扁的椭球体？
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FN F引
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感谢您的观看！
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第15页/共31页
• 不行，因为飞船加速后做离 心运动会偏离原来的圆轨道 而无法与空间站对接。飞船 首先在比空间站低的轨道运 行，当运行到适当位置时， 再加速运行到一个椭圆轨道。 通过控制轨道使飞船跟空间 站恰好同时运行到两轨道的 相切点，便可实现对接，如 图所示.
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飞船
空间站
例：在太空中有两飞行器a、b，它们在绕地 球的同一圆形轨道上同向运行，a在前b在后，
它都配有能沿运动方向向前或向后喷气的发动
机，现要想b 尽快追上a 并完成对接，b应采
卫星变轨问题-精华版分解PPT课件
圆轨道与椭圆轨道的互变：
A点： 圆→ 加速 →椭圆 近地点 椭圆→减速 →圆
A
B B点： 圆→ 减速 →椭圆
远地点 椭圆→加速 →圆
.
26
1、如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地 圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行；最后再次 点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、3 相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以下
说法正确的是（ BD ）
A、在轨道3上的速率大
3 2
于1上的速率 B、在轨道3上的角速度
1
P·
Q
小于1上的角速度
C、在轨道2上经过Q点时
的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率
D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上
经过P点时的加速度 .
27
❖ 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
【练习】宇宙飞船空间站在同一轨道上运动，若飞船想
与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采
取的办法是（
）
A、飞船加速直到追上空间站
B、飞船从原轨道减速至一较低轨道，再加速追上空间站 完成对接
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
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度 大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度 等于它在轨道3上经过P点时的加速度
.
p 1 23 Q
30
❖ 卫星变轨
【练习】如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运
行的3颗人造卫星，下列说法正确的是：
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等到同一轨道上的c D．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变
卫星变轨问题概述课件
卫星变轨问题概述 课件
目录
• 卫星轨道基础知识 • 卫星变轨原理 • 卫星变轨技术 • 卫星变轨的应用 • 卫星变轨的未来发展
01
CATALOGUE
卫星轨道基础知识
卫星轨道的基本概念
卫星轨道
卫星绕地球运动形成的闭合路径 。
地球引力
影响卫星轨道的主要因素，使卫星 沿轨道运动。
离心力
使卫星试图离开地球，与地球引力 相互平衡。
近地点幅角
卫星轨道上近地点 和远地点之间的角 度。
真近点角
从近地点开始沿轨 道到任意一点的夹 角。
02
CATALOGUE
卫星变轨原理
卫星变轨的基本概念
卫星变轨
指通过施加外力或利用自身动力装置，改变卫星运行 轨道的过程。
轨道变化
包括高度、倾角、近地点幅角、偏心率等参数的调整 。
变轨技术
是卫星轨道控制的关键技术之一，对于卫星的发射、 在轨运行和任务实施具有重要意义。
轨道力学
研究卫星在轨道上的运动规律 ，包括轨道参数的变化和卫星
受力情况等。
霍曼转移轨道
一种低能耗、高效率的变轨方 式，通过在近地点和远地点加 速和减速，实现轨道变化。
引力扰动
地球引力对卫星轨道的影响， 需要考虑地球自转、赤道隆起 等因素。
太阳辐射压
太阳光压对卫星的作用力，需 要考虑不同方向和角度的光压
卫星变轨在通信中的应用
通信中，卫星变轨技术主要用于实现全球通信覆盖和增强特定区域的通 信质量。通过调整卫星轨道，可以实现对特定地区的高频次覆盖，提高 通信的稳定性和可靠性。
卫星变轨在通信中还用于实现应急通信。在灾害发生后，通过变轨技术 ，可以快速将卫星移动到受灾区域上空，为救援团队提供重要的通信支
目录
• 卫星轨道基础知识 • 卫星变轨原理 • 卫星变轨技术 • 卫星变轨的应用 • 卫星变轨的未来发展
01
CATALOGUE
卫星轨道基础知识
卫星轨道的基本概念
卫星轨道
卫星绕地球运动形成的闭合路径 。
地球引力
影响卫星轨道的主要因素，使卫星 沿轨道运动。
离心力
使卫星试图离开地球，与地球引力 相互平衡。
近地点幅角
卫星轨道上近地点 和远地点之间的角 度。
真近点角
从近地点开始沿轨 道到任意一点的夹 角。
02
CATALOGUE
卫星变轨原理
卫星变轨的基本概念
卫星变轨
指通过施加外力或利用自身动力装置，改变卫星运行 轨道的过程。
轨道变化
包括高度、倾角、近地点幅角、偏心率等参数的调整 。
变轨技术
是卫星轨道控制的关键技术之一，对于卫星的发射、 在轨运行和任务实施具有重要意义。
轨道力学
研究卫星在轨道上的运动规律 ，包括轨道参数的变化和卫星
受力情况等。
霍曼转移轨道
一种低能耗、高效率的变轨方 式，通过在近地点和远地点加 速和减速，实现轨道变化。
引力扰动
地球引力对卫星轨道的影响， 需要考虑地球自转、赤道隆起 等因素。
太阳辐射压
太阳光压对卫星的作用力，需 要考虑不同方向和角度的光压
卫星变轨在通信中的应用
通信中，卫星变轨技术主要用于实现全球通信覆盖和增强特定区域的通 信质量。通过调整卫星轨道，可以实现对特定地区的高频次覆盖，提高 通信的稳定性和可靠性。
卫星变轨在通信中还用于实现应急通信。在灾害发生后，通过变轨技术 ，可以快速将卫星移动到受灾区域上空，为救援团队提供重要的通信支
人造卫星变轨速度分析ppt课件
ω
m1
O r1
r2
m2
（一）、要明确双星中两颗子星做匀速 圆周运动的向心力来源
• 双星中两颗子星相互绕着旋转可看作匀速 圆周运动，其向心力由两恒星间的万有引 力提供。由于力的作用是相互的，所以两 子星做圆周运动的向心力大小是相等的， 利用万有引力定律可以求得其大小。
（二）、要明确双星中两颗子星匀速圆 周运动的运动参量的关系
一、地球同步卫星
1、什么是地球同步卫星
指在轨道上跟地球自转同步，相对地面静止的 卫星，因此也叫静止轨道卫星，这一类卫星通 常用作传递通讯信号，所以也叫通讯卫星。
2、地球同步卫星的特点
（1）绕行方向与地球自转方向相同 （2）绕行周期与地球自转周期相同T=24h ,角速度也相同 （3）卫星轨道必须定点在赤道的正上方，轨道平面与赤 道平面重合，距地面高度h＝36000km （4）所有同步卫星的运动参数都相同，有唯一确定的值
M1
v12 r1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
M1r112
M :2
G M1M2 L2
M2
v22 r2
M 2r222
ω1 M1 r1
M2 r2
Lω2
结论
1.周期相同： T1=T2 • 2.角速度相同：ω1 =ω2 • 3.向心力相同：Fn1=Fn2 • 4.轨道半径与质量成反比：r1：r2=m2：m1 • 5.线速度与质量成相反：V1:V2=m2:m1
【例题1】两颗靠得很近的天体称为双星，它们 都绕两者连线上某点做匀速圆周运动，因而不至 于由于万有引力而吸引到一起，以下说法中正确 的是：
• A、它们做圆周运动的角速度之比与其质量 成反比。
• B、它们做圆周运动的线速度之比与其质量 成反比。