第三章 卫星运动的基础知识与
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第3章卫星运动基础与轨道计算卫星运动基础与轨道计算是航天工程领域的重要基础知识,对于了解卫星运行规律以及进行轨道设计和计算具有重要的意义。
本章将简要介绍卫星运动的基本概念以及常用的轨道计算方法。
一、卫星运动基础1.卫星的基本概念卫星是绕行地球或其他天体的天体,用于观测、通信、导航等应用。
根据轨道高度的不同,可以将卫星分为低轨道、中轨道和高轨道卫星。
2.卫星的基本运动规律卫星的运动受到地球引力的作用,遵循开普勒三定律。
开普勒第一定律表明卫星沿椭圆轨道运行,地球位于椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律表明卫星在相等时间内,扫过的面积相等;开普勒第三定律则表明卫星的运行周期与轨道半长轴的三次方成正比。
3.卫星的运动参数卫星的运动可以用一系列参数来表示,包括轨道倾角、升交点经度、卫星高度、轨道周期等。
这些参数决定了卫星在空间中的位置和运动轨迹。
二、轨道计算方法1.轨道测量方法轨道测量是推算卫星真实轨道的重要手段。
常用的轨道测量方法包括测距测速、测角、卫星遥测和轨道测星等。
(1)测距测速:通过测量卫星与地面站之间的距离和测量卫星的速度来计算轨道。
(2)测角:通过观测卫星在天空中的位置角度来计算轨道。
(3)卫星遥测:通过接收卫星发送的遥测数据,包括卫星的温度、电压等信息,来推算轨道。
(4)轨道测星:通过观测卫星的星下点和视线方向等信息,来计算轨道。
2.轨道计算方法除了通过轨道测量来获得卫星轨道信息外,还可以通过数学方法进行轨道计算。
常用的轨道计算方法包括开普勒方程、拉普拉斯矢量和平面轨道法等。
(1)开普勒方程:根据开普勒第二定律,可以通过求解开普勒方程来计算卫星的位置和速度。
(2)拉普拉斯矢量:通过定义拉普拉斯矢量,可以用来表示卫星的位置和速度,并计算轨道要素。
(3)平面轨道法:假设卫星运动在一个平面内,通过解析几何的方法,可以计算卫星在该平面内的位置和运动轨迹。
总结:本章主要介绍了卫星运动基础与轨道计算的相关知识。