X-PDF

Основные закономерности движения ИСЗ

Поделиться статьей

ГЛАВА 23. ГЛОБАЛЬНЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ СПУТНИКОВЫЕ

СИСТЕМЫ (ГНСС)

Основные закономерности движения ИСЗ и их орбиты

Основные закономерности движения ИСЗ

Искусственный спутник Земли (ИСЗ) ® искусственно созданное небесное тело, обращающееся вокруг Земли только под действием силы ее притяжения, без участия каких-либо других сил.

Для движения ИСЗ по орбите необходимо, чтобы сила земного притяжения была скомпенсирована центробежной силой, возникающей при движении ИСЗ относительно центра Земли. Это условие приводит к равенству:

(23.1)

где m – масса ИСЗ .

g – ускорение свободного падения .

r0 = R + H – радиус орбиты ИСЗ (расстояние до ИСЗ от центра Земли) .

wС – угловая скорость ИСЗ относительно центра Земли.

Так как (23.2)

а , (23.3)

то формула (23.1) для линейной скорости (VC) ИСЗ на круговой орбите примет вид:

(23.4)

Подставив в формулу (23.4): , R = 6371 км, g0 = 9,80665м/с2 ≈ 9,81м/с2 – получим:

(км/с) (23.5)

Скорость, при которой начинается движения ИСЗ по окружности вокруг Земли, называется круговой или первой космической скоростью. При Н = 0 ® V1 = 7,91 км/с.

Период обращения ИСЗ вокруг Земли определяется по формуле:

(23.6)

В зависимости от высоты орбиты (Н) и значения скорости ИСЗ (V1) и его период (Т) различны (см. табл. 23.1):

Зависимость периода обращения и скорости ИСЗ от высоты его орбиты

Таблица 23.1.

Н, км          
Т, мин.       12 час 24 час
V1, км/с 7,91 7,76 7,35 3,87 3,07

Периодические (синхронные) ИСЗ – это такие ИСЗ, которые за время звездных суток делают целое число оборотов (пролетают над районом судна ежедневно в одно и то же время).

Синхронный ИСЗ на орбите с Н = 35.870 км имеет Т = 24 часа (23 ч 56 м 4 с – одни звездные сутки) называется суточным. Такие ИСЗ используются в системах связи и телевидения.

Представленная информация была полезной?
ДА
58.58%
НЕТ
41.42%
Проголосовало: 985

В общем случае орбита ИСЗ является не круговой, а эллиптической, которая характеризуется большой (а) и малой (в) полуосью эллипса.

Перигей (П) – ближайшая к центру Земли точка орбиты . апогей (А) – наиболее удаленная точка орбиты ИСЗ от центра Земли.

Эллиптическая орбита характеризуется 6-ю элементами Кеплера (рис. 23.1):

1) ª наклонение плоскости орбиты к плоскости экватора (i) ª угол между плоскостью земного экватора и плоскостью орбиты ИСЗ .

2) ª прямое восхождение восходящего узла орбиты (W) ª угол между направлениями на точку Овна и восходящий узел орбиты ИСЗ .

3) ª угловое расстояние перигея от восходящего узла орбиты N (w) ª угол между направлениями на восходящий узел орбиты ИСЗ и точку его перигея .

4) ª эксцентриситет орбиты (е):

. (23.7)

5) ª параметр орбиты:

. (23.8)

6) ª время прохождения ИСЗ через перигей (П) или восходящий (N) узел (t).

Элементы №№ 1¸5 характеризуют пространственное положение орбиты ИСЗ и направление его движения.

Элемент № 6 (t) – характеризует положение ИСЗ на орбите.

Рис. 23.1. Характеристика эллиптической орбиты ИСЗ

Для определения места судна по ИСЗ необходимо знать его координаты в момент наблюдений.

По известным значениям параметров орбиты ИСЗ можно вычислить его пространственные координаты и положение его относительно земной поверхности на любой момент времени.

Мгновенное положение ИСЗ относительной земной поверхности можно определить длиной радиуса-вектора его орбиты

(23.9)

и координатами геозенита – точки на земной поверхности, для которой ИСЗ в данный момент находится в зените.

В геометрической интерпретации именно точка геозенита является опорным пунктом, относительно которого определяются навигационные параметры.

Вследствие того, что Земля не шар, а геоид и того, что на ИСЗ влияет ряд возмущающих сил (сопротивление атмосферы Земли, притяжение Луны и Солнца, давление солнечной радиации, магнитное поле Земли), кеплеровские элементы орбиты ИСЗ непрерывно изменяются.

Для исключения этого на все суда, использующие ИСЗ, сообщаются не только начальные параметры элементов Кеплера, но и действительные поправки к ним (орбитальная информация).


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
58.58%
НЕТ
41.42%
Проголосовало: 985

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ОБРАЗЦЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТУРНИРА ЧГК

Поделиться статьей

Поделиться статьей(Выдержка из Чемпионата Днепропетровской области по «Что? Где? Когда?» среди юношей (09.11.2008) Редакторы: Оксана Балазанова, Александр Чижов) [Указания ведущим:


Поделиться статьей

ЛИТЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Поделиться статьей

Поделиться статьейЛитейные дефекты — понятие относительное. Строго говоря, де­фект отливки следует рассматривать лишь как отступление от заданных требований. Например, одни


Поделиться статьей

Введение. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси

Поделиться статьей

Поделиться статьей1. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси. Специфика периода феодальной раздробленности –


Поделиться статьей

Нравственные проблемы современной биологии

Поделиться статьей

Поделиться статьейЭтические проблемы современной науки являются чрезвычайно актуальными и значимыми. В связи с экспоненциальным ростом той силы, которая попадает в


Поделиться статьей

Семейство Первоцветные — Primulaceae

Поделиться статьей

Поделиться статьейВключает 30 родов, около 1000 видов. Распространение: горные и умеренные области Северного полушария . многие виды произрастают в горах


Поделиться статьей

Вопрос 1. Понятие цены, функции и виды. Порядок ценообразования

Поделиться статьей

Поделиться статьейЦенообразование является важнейшим рычагом экономического управления. Цена как экономическая категория отражает общественно необходимые затраты на производство и реализацию туристского


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет