地球同步卫星

地球同步卫星 什么是地球同步卫星?

什么是地球同步卫星?

什么是地球同步卫星?

人造卫星的任务要求决定着其运行轨道,区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道,大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速度快,低轨道和中轨道,高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈,不受领土、领空和地理条件限制,视野广阔。 当卫星飞行的轨道高度大于35786千米,并沿地球赤道上空与地球自转同一方向飞行时,卫星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同,相对位置保持不变,即地球同步卫星。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空,称为地球静止轨道卫星,简称静止卫星,这种卫星可实现卫星与地面站之间的不间断的信息交换,并大大简化地面站的设备。静止通讯卫星的用处非常广泛,大部分的卫星电视信号就是通过这种卫星在地球上传播和转发的。

卫星高度不同如何实现地球同步?

卫星高度不同如何实现地球同步?都知道地球是在转动的,有一个固定周期即24小时,而同步卫星也是在绕地球转动,当他转动的周期与地球相同时,在地球上看来是同步的。

同步卫星再固定的高度就能靠万有引力作周期于地球自转周期相同的圆周运动

卫星高度不同如何实现地球同步?

首先轨道高度能大致决定环绕周期,然后卫星上的自动控制系统会自动调整轨道高度,这需要消耗燃料,从而保证周期与地球自转周期严格一致,必要时地面上发信号给予干预。

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。所谓同步轨道卫星,是指:卫星距离地球的高度35786km,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(恒星日,非太阳日)的时间相等,即23小时56分4秒,卫星在轨道上的绕行速度约为3.07公里/秒,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。

地球同步卫星是指卫星绕地公转的角速度与地球自转的角速度相同,因而使得它相对于地面某点的位置总是固定的。

同步卫星要满足几个条件,首先,它的飞行轨道必须与赤道平行。其次,它的轨道高度有严格的要求,我忘记了具体多高,但可以算出来,设地球自转角速度为w,地球半径为R,卫星轨道高度为h,重力加速度为g,那么它们之间必须满足g=w^2*(R h)。

最后,当然就是调整卫星运行的速度,让它的角速度始终保持与地球自转角速度相同这是因为,要让物体保持圆周运动,必须给物体持续施加一个向心力,这个力和物体圆周运动的角速度有关,角速度越大,需要的向心力就越大,向心力的大小要严格等于物体质量*物体角速度^2*运动半径。

如果大于这个值,物体就会脱离圆周运动,被甩出去;如果小于这个值,物体就会坠向圆周中心。对于地球同步卫星而言,它能够得到的向心力是固定的,也就是地球给它的重力mg,它公转的角速度也被限定死了,也就是地球自转的角速度,所以要让它保持绕地公转,就必须严格控制它的轨道。至于地球和太阳,虽然地球的确在绕太阳作匀速圆周运动,但似乎至今没人测算过太阳的自转速度,因此我们也不知道地球的公转是不是同步于太阳的,不过多半不是另外还有一种有趣的公转,也就是月亮的公转。

由于月亮绕地公转的周期和它自转的周期完全相同,因此它朝向地球的一面永远是固定的。换句话说,如果地球的自传和公转周期也像月亮那样是相等的,那么地球也将有一面永远固定的朝向太阳,地球上就没有昼夜变化了。不过很幸运,事实是,地球的公转周期是1年,自转周期是24小时,正因为如此,我们今天才能顺利地看到昼夜的交替