地球同步卫星课件

【初中地理】地球同步卫星
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．
升空恒定卫星通常用三级火箭，卫星本身还装有远地点发动机，整个升空过程必须经过三次轨道转换，卫星就可以抵达原订的边线．运载火箭的第一级和第二级首先把卫星联同第三级火箭送进100～200公里低的圆形轨道，称作靠岸轨道．然后第三级火箭分后两次燃烧，把卫星送进远地点在赤道飞过约35800公里的大椭圆轨道，称作迁移轨道．
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°。

从以上可以窥见，没高超的火箭技术和遥测控制技术，升空没法恒定卫星．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够单一制升空这种卫星．因为恒定卫星坐落于赤道飞过，所以它的发射场越紧邻赤道越不好，以便节省发射卫星所消耗的能量．比如在我国，恒定卫星都就是在西昌升空中心升空而无此太原或酒泉升空中心升空，法国的卫星发射场建好在赤道附近的法属圭亚那而无此法国本土，道理就是此。

地球同步卫星【模型概述】①一般卫星与同步卫星运行轨道的区别：由于卫星作圆周运动的向心力必须由地球给它的万有引力来提供，所以所有的地球卫星包括同步卫星，其轨道圆的圆心都必须在地球的的球心上。

②同步卫星是跟地球自转同步，故其轨道平面首先必须与地球的赤道圆面相平行。

又因做匀速圆周运动的向心力由地球给它的万有引力提供，而万有引力方向通过地心，故轨道平面就应与赤道平面相重合。

③一般卫星的轨道平面、周期、角速度、线速度、轨道半径都在一定的范围内任取。

而同步卫星的周期、角速度、线速度、轨道半径都是确定的。

二者的质量（动能、势能、机械能）都不确定。

【举一反三】1、同步卫星是指相对地面不动的人造地球卫星（D ）A.它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值B.它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值D.它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的。

2、可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（ CD ）A.当地球表面上某一纬线(非赤道)是共面的同心圆B.与地球上某一经线决定的圆是共面同心圆C.与地球上赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面静止D.与地球上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是运动的注意：人造卫星的轨道平面是不转动的，经线是转动的。

3（04广西高考）某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，试问，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星？已知地球半径为R ，地球表面处的重力加速度为g,地球自转周期为T ，不考虑大气对光的折射。

解析：设所求的时间为t ，用m 、M 分别表示卫星和地球的质量，r 表示卫星到地心的距离，有：222()mM Gmr r T π= ①春分时，如图所示，圆E 表示轨道，S 表示卫星，A 表示观察者，O 表示地心，由图可以看出当卫星S 绕地心O 转到图示位置以后（设地球自转是沿图中逆时针方向），其正下方的观察者将看不见它，据此再考虑对称性，有sin r R θ= ②22t T θπ= ③2M G g R = ④由以上各式解得 12324arcsin()TR t gT ππ= ⑤ 4、（09年山东卷）18．20XX 年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。

地球同步卫星
地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，卫星距离地球的高度约为36000km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3．1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度。

在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯。

以地球为参照物，地球同步卫星是静止的，但以太阳或月亮为参照物，卫星是运动的。

地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面，以实现对同一地区的连续工作。

在遥感应用中，除了气象卫星外，一个突出的应用就是通过地球同步轨道上的4颗跟踪和数据中继卫星系统高速率地传送中低轨道地球观测卫星或航天飞机所获取的地球资源与环境遥感数据。

世界上第一颗地球同步卫星是1964年8月19日美国发射的“辛康”（syncom）3号。

中国于1984年4月8日、1986年2月1日和1988年3月7日分别发射3颗用于通信广播的地球同步卫星。

2014-01-07 人教网。

地球同步卫星和太阳同步卫星卫星气象学地球同步卫星轨道若卫星轨道倾角为0°，赤道平面与轨道平面重合，则卫星在赤道上空，并且卫星的轨道周期等于地球的自转周期，其旋转方向相同，这样的轨道称做地球同步卫星轨道。

从地面上看，这种轨道上的卫星相对地球赤道上某一点不动，故又称静止卫星轨道。

实现地球同步轨道，必须满足以下条件：①卫星运行方向与地球自转方向相同；②轨道倾角为0°；③轨道偏心率为0，即轨道是圆形的；④轨道周期等于23小时56分04秒，即等于地球自转周期。

静止卫星的高度为35860 公里。

事实上，静止卫星轨道不完全是圆形，带有一点椭圆形，在一天当中轨道半径时大时小，轨道半径偏大时，卫星速度减小，其相对地球就要向西漂移，否则要向东漂移。

另外卫星的轨道倾角也不正好为0°，这时卫星作南北漂移。

若卫星轨道有点椭圆形，又有一点倾角，则卫星星下点轨迹是上面两种结果的合成，使得每天星下点轨迹为“8”字形。

气象卫星气象和人类的生存密切相关。

一场暴雨或一次台风没有及时预报，就会摧毁一年的收成，甚至危及人们的生命。

航行的船舰和飞机，没有气象预报的保证，后果更是不堪设想。

我国劳动人民从生产斗争的实践中，很早就学会了从观天察地中来推测未来天气变化的本领。

以后，气球和无线电探测仪器的出现，特别是现代的气象火箭把气象仪器送到了几百公里的高空，使气象观测前进了一大步。

但是，无论用气球、无线电设备，还是用气象火箭进行气象观测，都有局限性。

例如，气球只能探测低空的气象状况；气象火箭只能得到一个地区短时间的气象资料。

此外，用气球或气象火箭进行气象观测还受到地理条件的限制，许多人迹未到的地方的气象很难进行探测。

气象卫星的出现就弥补了上面所说的这些气象观测方法的不足。

近地气象卫星离地面的高度一般在800公里左右。

气象卫星上装有电视摄像机。

它能够拍摄全球的云图。

以前，我们只能从下往上拍摄云图，由于上层云被下层云遮住，所以往往拍摄不到上层云。