卫星轨道及运行姿态
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-08-10
(一) 卫星轨道参数与轨道类型
卫星围绕地球运行的轨道具有特定的形状和位置，由六个基本轨道参数定义，包括升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角i、轨道长半轴a、轨道偏心率e和卫星过近地点时刻T。此外，还有其他参数如卫星速度、运行周期、高度和重复周期等。以下是一些常用的卫星轨道参数。
1. 轨道高度
卫星轨道可以视为一个椭圆，根据高度不同，可以分为低轨、中轨和高轨三种类型。
- 低轨卫星：通常距离地面约150至300公里。这类卫星能够获取高分辨率的大比例尺遥感影像，但寿命较短，通常只有几天到几周。它们常用于侦察遥感。
- 中轨卫星：一般距离地面约1000公里。中轨卫星的寿命较长，适用于多种环境遥感和资源遥感。
- 高轨卫星：距离地面约35860公里，其运行周期与地球自转周期相同，因此也称为地球同步卫星。
2. 卫星运行周期和卫星重复周期
卫星运行周期是指卫星绕地球一周所需的时间，即从升交点开始运行到再次经过升交点的时间间隔。卫星重复周期是指卫星从某一地上空开始运行，经过一段时间后返回该地上空所需的天数。
3. 轨道倾角
轨道倾角i是指卫星轨道面与地球赤道面之间的角度，从升交点一侧的轨道量至赤道面。当i=0°时，轨道平面与赤道平面重合，称为赤道轨道。若卫星运行方向与地球自转一致且运行周期与地球自转周期相等，则称为地球静止轨道。当i=90°时，轨道地面与赤道面垂直，称为极地轨道，能够覆盖全球。介于两者之间的轨道称为倾斜轨道。
4. 升（降）交点
卫星质心与地心连线与地球表面的交点称为星下点，星下点在卫星飞行过程中在地面移动的轨迹称为星下点轨迹。当轨道倾角不为0°时，与赤道面有两个交点，分别为升交点和降交点。升交点是卫星由南向北运行时，轨道与地球赤道面的交点；由北向南飞行时的交点称为降交点。
(二) 卫星运行姿态
卫星在轨道上运行时，其姿态有三种基本情况：偏航、俯仰和侧滚。以卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为y轴，垂直xy平面的为z轴。绕x轴旋转的姿态角称为侧滚；绕y轴旋转的姿态角称为俯仰；绕z轴旋转的姿态角称为偏航。卫星的姿态角与遥感影像的几何变形有直接关系。在遥感过程中，必须对卫星的x、y、z三轴进行定向，以保持一定的空中姿态，确保传感器始终对准地面。
卫星轨道及运行姿态
答：卫星在轨道上运行时，其姿态有三种基本情况：偏航、俯仰和侧滚。以卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为y轴，垂直xy平面的为z轴。绕x轴旋转的姿态角称为侧滚；绕y轴旋转的姿态角称为俯仰；绕z轴旋转的姿态角称为偏航。卫星的姿态角与遥感影像的几何变形有直接关系。在...
卫星轨道及运行姿态
答：卫星围绕地球运行是按一定的轨道进行的，其运行规律像行星围绕太阳运行一样，满足开普勒三大定律。卫星轨道在空间的具体形状和位置，由六个轨道参数来确定，分别为升交点赤经Ω、近地点角距 ω、轨道倾角 i、卫星轨道的长半轴a、卫星轨道的偏心率 ( 或称扁率) e、卫星过近地点时刻 T ( 图 3-20) 。
东方红三号卫星姿态和轨道控制
答：东方红三号卫星在轨道控制上采用三轴稳定策略，结合地面注入数据与星上自主控制。星箭分离后，卫星自动执行速率阻尼和太阳捕获，确保星体Z轴指向太阳，以0.5°/s的角速率慢旋进入巡航姿态。在远地点机动前，姿态和轨道控制分系统会预先设定点火姿态，通过优化控制规律完成变轨任务。点火后，卫星进入巡航状态...
同步轨道卫星会定期调整姿态吗
答：会定期调整姿态。当卫星运行到转移轨道的远地点时，卫星自备的发动机点火，调整卫星姿态。卫星必须每天自己调整轨道的角度，一年需要调整360度，每天需要调整将近1度。
航天动力学综述
答：航天动力学以牛顿力学和火箭力学为基础，研究过程中通常不考虑相对论效应。它依赖数学、力学和控制理论。研究内容分为轨道运动、姿态运动和火箭运动三个部分。人造地球卫星在太空中运行，其运动状态需要航天动力学来解释，因为失重状态下的力学状态与地球表面不同。失重状态下，卫星的运动状态可能导致非预期的...
卫星在轨道里的运行方向怎么和地球自转的方向不一致?
答：轨道倾角大于90度的卫星运行方向就是与地球自转方向相反的，这种轨道叫“逆行轨道”。太阳同步轨道就属于逆行轨道。地球每天自转一次，使日出和日落成为地球上日常生活的一部分。自从46亿年前形成以来，它就一直如此，直到世界末日——很可能是太阳膨胀成一颗红巨星并吞噬了地球，但它为什么会旋转呢？地球是...
人造卫星有几种?分别是哪几种?有什么用处?
答：1、科学卫星：送入太空轨道，进行大气物理、天文物理、地球物理等实验或测试的卫星如中华卫星一号、哈伯等。2、通信卫星：作为电讯中继站的卫星，如：亚卫一号。3、军事卫星：作为军事照相、侦察之用的卫星。4、气象卫星：摄取云层图和有关气象资料的卫星。6、资源卫星：摄取地表或深层组成之图像，做为...
现代人造卫星一般采用哪种较先进的姿态控制方式
答：现代人造卫星姿态控制方式如下：根据对卫星的不同工作要求，卫星姿态的控制方法也是不同的。按是否采用专门的控制力矩装置和姿态测量装置，可把卫星的姿态控制分为被动姿态控制和主动姿态控制两类。1、被动姿态控制：被动姿态控制是利用卫星本身的动力特性和环境力矩来实现姿态稳定的方法。被动姿态控制方式有自旋...
卫星运行
答：第一步，运载火箭将卫星送到距地面200---300千米的停泊轨道；第二步，以停泊轨道的环绕速度将卫星加速送到转移轨道与同步轨道相切处，即转移轨道的远地点；第三步，在远地点上点燃发动机，使卫星进入地球同步轨道，并用卫星上的小发动机调整卫星的姿态，使卫星完全进入同步轨道。5、卫星绕地球最大速度...
人造地球卫星轨道的具体介绍
答：第一、二级火箭红主动段、停泊轨道和加速段，将卫星连同火箭上面级送入200-400千米的停泊轨道。当飞经赤道上空时火箭上面级点火，把卫星送入近地点与停泊轨道高度相同、远地点为35786千米的大椭圆转移轨道。卫星在转移轨道上运行时，地面测控站要精确测量它的姿态和轨道参数，并随时调整它的姿态偏差。当卫星...
卫星围绕地球运行的轨道具有特定的形状和位置，由六个基本轨道参数定义，包括升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角i、轨道长半轴a、轨道偏心率e和卫星过近地点时刻T。此外，还有其他参数如卫星速度、运行周期、高度和重复周期等。以下是一些常用的卫星轨道参数。
1. 轨道高度
卫星轨道可以视为一个椭圆，根据高度不同，可以分为低轨、中轨和高轨三种类型。
- 低轨卫星：通常距离地面约150至300公里。这类卫星能够获取高分辨率的大比例尺遥感影像，但寿命较短，通常只有几天到几周。它们常用于侦察遥感。
- 中轨卫星：一般距离地面约1000公里。中轨卫星的寿命较长，适用于多种环境遥感和资源遥感。
- 高轨卫星：距离地面约35860公里，其运行周期与地球自转周期相同，因此也称为地球同步卫星。
2. 卫星运行周期和卫星重复周期
卫星运行周期是指卫星绕地球一周所需的时间，即从升交点开始运行到再次经过升交点的时间间隔。卫星重复周期是指卫星从某一地上空开始运行，经过一段时间后返回该地上空所需的天数。
3. 轨道倾角
轨道倾角i是指卫星轨道面与地球赤道面之间的角度，从升交点一侧的轨道量至赤道面。当i=0°时，轨道平面与赤道平面重合，称为赤道轨道。若卫星运行方向与地球自转一致且运行周期与地球自转周期相等，则称为地球静止轨道。当i=90°时，轨道地面与赤道面垂直，称为极地轨道，能够覆盖全球。介于两者之间的轨道称为倾斜轨道。
4. 升（降）交点
卫星质心与地心连线与地球表面的交点称为星下点，星下点在卫星飞行过程中在地面移动的轨迹称为星下点轨迹。当轨道倾角不为0°时，与赤道面有两个交点，分别为升交点和降交点。升交点是卫星由南向北运行时，轨道与地球赤道面的交点；由北向南飞行时的交点称为降交点。
(二) 卫星运行姿态
卫星在轨道上运行时，其姿态有三种基本情况：偏航、俯仰和侧滚。以卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为y轴，垂直xy平面的为z轴。绕x轴旋转的姿态角称为侧滚；绕y轴旋转的姿态角称为俯仰；绕z轴旋转的姿态角称为偏航。卫星的姿态角与遥感影像的几何变形有直接关系。在遥感过程中，必须对卫星的x、y、z三轴进行定向，以保持一定的空中姿态，确保传感器始终对准地面。
答：卫星在轨道上运行时，其姿态有三种基本情况：偏航、俯仰和侧滚。以卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为y轴，垂直xy平面的为z轴。绕x轴旋转的姿态角称为侧滚；绕y轴旋转的姿态角称为俯仰；绕z轴旋转的姿态角称为偏航。卫星的姿态角与遥感影像的几何变形有直接关系。在...
答：卫星围绕地球运行是按一定的轨道进行的，其运行规律像行星围绕太阳运行一样，满足开普勒三大定律。卫星轨道在空间的具体形状和位置，由六个轨道参数来确定，分别为升交点赤经Ω、近地点角距 ω、轨道倾角 i、卫星轨道的长半轴a、卫星轨道的偏心率 ( 或称扁率) e、卫星过近地点时刻 T ( 图 3-20) 。
答：东方红三号卫星在轨道控制上采用三轴稳定策略，结合地面注入数据与星上自主控制。星箭分离后，卫星自动执行速率阻尼和太阳捕获，确保星体Z轴指向太阳，以0.5°/s的角速率慢旋进入巡航姿态。在远地点机动前，姿态和轨道控制分系统会预先设定点火姿态，通过优化控制规律完成变轨任务。点火后，卫星进入巡航状态...
答：会定期调整姿态。当卫星运行到转移轨道的远地点时，卫星自备的发动机点火，调整卫星姿态。卫星必须每天自己调整轨道的角度，一年需要调整360度，每天需要调整将近1度。
答：航天动力学以牛顿力学和火箭力学为基础，研究过程中通常不考虑相对论效应。它依赖数学、力学和控制理论。研究内容分为轨道运动、姿态运动和火箭运动三个部分。人造地球卫星在太空中运行，其运动状态需要航天动力学来解释，因为失重状态下的力学状态与地球表面不同。失重状态下，卫星的运动状态可能导致非预期的...
答：轨道倾角大于90度的卫星运行方向就是与地球自转方向相反的，这种轨道叫“逆行轨道”。太阳同步轨道就属于逆行轨道。地球每天自转一次，使日出和日落成为地球上日常生活的一部分。自从46亿年前形成以来，它就一直如此，直到世界末日——很可能是太阳膨胀成一颗红巨星并吞噬了地球，但它为什么会旋转呢？地球是...
答：1、科学卫星：送入太空轨道，进行大气物理、天文物理、地球物理等实验或测试的卫星如中华卫星一号、哈伯等。2、通信卫星：作为电讯中继站的卫星，如：亚卫一号。3、军事卫星：作为军事照相、侦察之用的卫星。4、气象卫星：摄取云层图和有关气象资料的卫星。6、资源卫星：摄取地表或深层组成之图像，做为...
答：现代人造卫星姿态控制方式如下：根据对卫星的不同工作要求，卫星姿态的控制方法也是不同的。按是否采用专门的控制力矩装置和姿态测量装置，可把卫星的姿态控制分为被动姿态控制和主动姿态控制两类。1、被动姿态控制：被动姿态控制是利用卫星本身的动力特性和环境力矩来实现姿态稳定的方法。被动姿态控制方式有自旋...
答：第一步，运载火箭将卫星送到距地面200---300千米的停泊轨道；第二步，以停泊轨道的环绕速度将卫星加速送到转移轨道与同步轨道相切处，即转移轨道的远地点；第三步，在远地点上点燃发动机，使卫星进入地球同步轨道，并用卫星上的小发动机调整卫星的姿态，使卫星完全进入同步轨道。5、卫星绕地球最大速度...
答：第一、二级火箭红主动段、停泊轨道和加速段，将卫星连同火箭上面级送入200-400千米的停泊轨道。当飞经赤道上空时火箭上面级点火，把卫星送入近地点与停泊轨道高度相同、远地点为35786千米的大椭圆转移轨道。卫星在转移轨道上运行时，地面测控站要精确测量它的姿态和轨道参数，并随时调整它的姿态偏差。当卫星...
