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主要卫星轨道

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发表于 2024-11-14 03:55:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

  • 按其特点分


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    圆形轨道

圆形轨道的半径是恒定的

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    临界倾斜轨道(冻结轨道)

临界倾斜轨道保持在固定纬度的近地点。这条线不随时间变化。

临界倾角轨道是倾角等于63.4度的轨道,地球非圆球形状和地球质量分布不均匀造成的自然摄动,不会造成轨道椭圆的长轴在轨道面内转动,也称为冻结轨道。

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    临界倾斜太阳同步轨道

临界倾斜太阳同步轨道结合了两种基本轨道类型(临界倾斜轨道、太阳同步轨道)的特点。该轨道采用 116.565 度的逆倾角。卫星每转一圈都会在相同的当地时间经过上空,近地点保持在固定的纬度上。

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    地球同步轨道

地球同步轨道(静止轨道)上的卫星将固定在指定的固定经度上空。地球同步轨道(Geosynchronous orbit,即GSO)是一个以地球为中心,且轨道周期和地球绕定轴自转周期(23 h 56 min 4 s)相一致的轨道。绕地运动的轨道周期同步意味着,对于一个在地表的观测者而言,地球同步轨道上的一个物体经过一个恒星日后,会回到天空中完全相同的位置。在一天的时间内,物体在空中一般为保持静止,或以“8”字形的路径运行,其精确特性取决于轨道的偏心率和轨道倾角。圆形地球同步轨道具有恒定的高度——即轨道和地表距离为35786千米,并且所有的地球同步轨道共用同一长度的半长轴。

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    闪电轨道

闪电轨道(英语:Molniya orbit)也称为莫尼亚轨道,是人造卫星绕行地球的一种高椭圆轨道,为倾角为63.4度的高椭圆轨道,其近心点幅角为-90度,轨道周期为半个恒星日。闪电轨道是自1960年起使用此轨道的苏联闪电型通讯卫星而得名。

在高椭圆轨道上的卫星在远地点附近速度较慢,因此在远地点附近停留的时间较长。而闪电轨道的远地点是在北半球北纬63.4度的上空。而远地点高度为40000公里,在卫星在远地点附近时,卫星对于北半球的俄罗斯、北欧、格陵兰及加拿大都有很好的可见度。

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实际上,除了闪电轨道需要多个卫星来实现不间断的通信外,其对高纬度地区的服务效能实质和对地静止卫星对赤道区域的服务是一致的。运行在闪电轨道上的卫星主要被用在电视广播、军事通信、中继、气象监测、预警系统等领域。

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    回归轨道(重复地面轨道/重访轨道/循环轨道

星下点轨迹周期性出现重叠现象,即经过一定时间后,星下点轨迹又重新回到原来通过的路线,此类轨道称为回归轨道,或称为重访轨道、循环轨道。重叠出现的周期称为回归周期。

当需要在不同时间获得相同的观测条件以检测变化时,具有重复地面轨迹的轨道非常有用。地面轨迹可以每天重复,也可以在每天重复之前交织在一起。

我国的神州系列载人飞船、环境减灾卫星星座以及国外的LANDSAT、SPOT、ENVISAT、RADARSAT等均为回归轨道。

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  • 太阳同步回归轨道

当需要在不同时间获得相同的观测和照明条件以检测变化时,重复地面轨迹的太阳同步轨道非常有用。地面跟踪可以每天重复,也可以在每天重复之前交织在一起。轨道重复地面覆盖周期,每转一圈的当地时间大致相同。

太阳同步(准)回归轨道卫星的主要特点有两个:一是轨道面和平太阳之间的夹角保持不变,这样就可以保证卫星星下点地方时在每个轨道周期内重复;二是卫星星下点轨迹经过一定的时间间隔后具有重复性,这样就能够定期、定时地经过特定区域上空。

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  • 太阳同步轨道

太阳同步轨道是轨道平面绕地球自转轴旋转的,方向与地球公转方向相同,旋转角速度等于地球公转的平均角速度 (360度/年)的轨道,它距地球的高度不超过6000千米。 采用太阳同步轨道的卫星,称为太阳同步卫星。 在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的。轨道平面能够始终“与太阳同步”,即在地球公转的过程中与太阳-地球连线(光线)的夹角保持不变,卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向。太阳同步轨道的特点是其节点保持恒定的当地平均太阳时。地球的扁平效应被用来使轨道平面以与地球绕太阳轨道运动相同的速度旋转。因此,在赤道上,卫星每转一圈都以相同的当地时间从上空经过。

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  • 按轨道高度分

火箭把航天器送到目标轨道,随后,航天器将沿各自轨道飞行。航天器轨道大致有以下几种:

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

  中地球轨道(MEO): 距地面约1200 - 36000 公里的圆轨道

  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

  地球静止轨道 (GSO): 倾角为0度的地球同步轨道

  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

  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

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