什么是卫星轨道平面 什么是卫星轨道参数

什么是卫星轨道

卫星轨道就是人造地球卫星在空间环绕地球运行的路径。卫星轨道是一条封闭的曲线。这条封闭曲线形成的平面叫人造地球卫星的轨道平面,轨道平面总是通过地心的。卫星轨道可用轨道半长轴、轨道偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点角距和近点时刻等六个轨道要素来描述或确定。卫星轨道有三种分类法:

1、按轨道形状分为圆轨道(圆心为地心)和椭圆轨道(焦点之一为地心);

2、按轨道倾角分为赤道轨道、极地轨道和倾斜轨道;

3、按地面观测点所见卫星运动状况分为一般轨道、太阳同步轨道和对地静止轨道。

延伸阅读

不同的地球卫星轨道有哪几种各距离地球是多少公里

卫星轨道的5种分类方式:低地球轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)、地球同步轨道(GEO)、地球同步转移轨道(GTO)、太阳同步轨道(SSO)。

1、低地球轨道(LEO):又称近地轨道,距地面约200-1200公里的圆轨道。

2、中地球轨道(MEO):距地面约1200-36000公里的圆轨道。

3、地球同步轨道(GEO):又称高地球轨道,距地面约36000公里的圆轨道。

4、地球同步转移轨道(GTO):距地面近地点约200公里,远地点约36000公里的椭圆轨道。

5、太阳同步轨道(SSO):卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向,轨道倾角(轨道平面与赤道平面的夹角)接近90度,卫星飞行时经过两极附近,距地面约800公里的圆轨道。

广义上说卫星轨道包括

广义上人造卫星的轨道根据形状不同可以有各种名称。包括 :

  1) 圆轨道、椭圆轨道、抛物线轨道等,您可以根据名字想象出来。

  2) 静止轨道 卫星绕地球一周的周转时间等于地球的自转周期,这样的轨道叫地球同步轨道,如果从地面上各地方看过去,卫星在赤道上的一点静止不动,这种轨道叫静止轨道。由于静止轨道能够长期观测特定地区,并能将大范围的区域同时收入视野,因此被广泛应用于气象卫星、通讯卫星等。

  3) 太阳同步轨道 太阳同步轨道是指卫星的轨道运行面在1恒星年中以地球的公转方向相同方向而同时旋转的轨道。在太阳同步轨道上,对同一地点,卫星总以同一方向通过。因此,太阳光的入射角度几乎是固定的。

  4) 准回归轨道 回归轨道是指卫星星下点的轨迹每天通过同一地点的轨道,而每隔N天通过的情况叫准回归轨道。要覆盖整个地球适于采用准回归轨道。

卫星轨道为什么是椭圆

一、原因:和地球引力有关,地球的逃逸速度(第一宇宙速度)是7.9KM/S。当我们发射的卫星火箭达到这个速度后 就可以离开地面,绕地球作圆周运动。当速度大于7.9KM/S,而又小于V2(第二宇宙速度)11.2KM/S时,人造卫星的绕地运行轨道会越来越扁,跟接近很扁的椭圆。

二、详细原因:

1.开普勒第一定律(轨道定律):所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上;

2.开普勒第二定律(又叫面积定律):太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积;

3.开普勒第三定律(又叫周期定律):所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等;

开普勒123定律同样适用于人造卫星。

在万有引力作用下,行星绕恒星运动或卫星绕行星运动只有两种情况:椭圆或双曲线,其中只有椭圆是稳定的.圆只是椭圆长轴等于短轴的特例。

卫星轨道的轨道分类

就人造地球卫星来说,其轨道按高度分低轨道和高轨道,按地球自转方向分顺行轨道和逆行轨道。这中间有一些特殊意义的轨道,如赤道轨道、地球同步轨道、对地静止轨道、极地轨道和太阳同步轨道等。

卫星轨道的形状和大小是由长轴和短轴决定的,而交点角Ω、近地点幅角ω和轨道倾角i则决定轨道在空间的方位。这五个参数称为卫星轨道要素(根数)。有时还加过近地点时刻tp,合称为六要素。有了这六要素,就可知道任何时刻卫星在空间的位置。

卫星轨道六要素:长轴、短轴、交点角Ω、近地点幅角ω、轨道倾角i、过近地点时刻tp。

高低轨道没有明确的划分界限,一般把离地面几百公里的卫星轨道称为低地球轨道。

轨道倾角为零,轨道平面与地球赤道平面重合。这种轨道叫赤道轨道。

轨道高度为35786公里时,卫星的运行周期和地球的自转周期相同,这种轨道叫地球同步轨道;如果地球同步轨道的倾角为零,则卫星正好在地球赤道上空,以与地球自转相同的角速度绕地球飞行,从地面上看,好像是静止的,这种卫星轨道叫对地静止轨道,它是地球同步轨道的特例。对地静止轨道只有一条。

轨道倾角为90度时,轨道平面通过地球两极,这种轨道叫极地轨道。

如果卫星的轨道平面绕地球自转轴的旋转方向、角速度与地球绕太阳公转的方向和角速度相同,则它的轨道叫太阳同步轨道。太阳同步轨道为逆行轨道,倾角大于90度。

太空中的轨道是怎么确定的,卫星是怎么跟着轨道走的呢

一、人造地球卫星轨道的确定:卫星在轨道上绕地球卫星主要是由发射时提供的能量,给了卫星相应的速度,这个速度的大小和方向决定了轨道的高度,另外卫星也可以携带燃料,在绕地球运行的过程中进行变轨制动,以改变速度的方式改变轨道高度。

二、人造卫星在轨道上运行的原理:卫星之所以会按即定的轨道运行,主要原理是万有引力提供其绕地球运行的向心力,而这些数据都是提前计算好的。

人造卫星的轨道分类:

低轨道:卫星飞行高度小于1000公里;

中高轨道:卫星飞行高度在1000公里到20000公里之间;

高轨道:卫星飞行高度大于20000公里。

一般低轨道的卫星由于受大气阻力的影响较大,寿命就会比较短。高轨道卫星则寿命较长。地球的自然卫星——月球,已绕地球运行了几十亿年。

各国卫星轨道划分

卫星轨道大致分为低地球轨道、中地球轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、地球同步转移轨道、太阳同步轨道。

低地球轨道、中地球轨道、高地球轨道分别是距离地面约200~1200km、1200~36000km、36000 km的轨道。其中,低地球轨道,也称为近地球轨道,是近圆轨道,而中地球轨道、高地球轨道是圆轨道。

卫星在高地球轨道上绕地球顺行时的运行周期,也就是它在高地球轨道上绕地球一圈的时间与地球自转周期相同。所以,高地球轨道又称为地球同步轨道,地球同步卫星就是运行在这个轨道上的。

尽管低地球轨道、中地球轨道和地球同步轨道是以地球为圆心的近圆或者圆轨道,但并不意味着这些轨道一定是平行于赤道平面上的。它们的轨道平面也许与赤道平面成一定的角度,甚至有可能垂直于赤道面。当轨道面与赤道面夹角为90°时,卫星能够飞到南北极上空,因此这种轨道也称为极地轨道。

而在地球同步轨道中,轨道平面与赤道平面夹角为0°的轨道,称为地球静止轨道。地球静止轨道,也叫做地球静止同步轨道、地球静止卫星轨道、克拉克轨道。在这个轨道上运行的卫星相对于地面几乎是静止的,也就是说,在任意时刻从地球上观察地球静止轨道上运行的卫星,它都在天上的同一位置。在地球静止轨道上运行的卫星,也叫做地球静止卫星。

版权声明