9第九讲卫星运行及其轨道解析.ppt

授课内容 一、理想情况下的卫星运动 二、卫星运行的轨道响 三、摄动力对卫星运行轨道的影响 一、理想情况下的卫星运动 一、理想情况下的卫星运动 一、理想情况下的卫星运动 一、理想情况下的卫星运动 一、理想情况下的卫星运动 二、卫星运行的轨道 三、摄动力对卫星运行轨道的影响 * 主讲：郭玉珍 所谓理想情况下的卫星运动，是将地球视作匀质球体，且不顾及其它摄动力的影响，卫星只是在地球质心引力作用下而运动。 它是卫星运动的第一近似描述 研究意义 它是至今唯一能得到的严密分析解的运动 它是全部作用力下的卫星运动更精确解的基础 根据牛顿万有引力定律，在上述理想情况下，卫星相对于地球的引力加速度为： 式中 —— G地球引力常数； —— M地球质量6.0*1024kg； —— m卫星质量； —— r卫星的地心向径。 开普勒第一定律——卫星运行的轨道是一个椭圆，地球质心位居椭圆的一个焦点上。 该定律表明，卫星相对于地球质心的运动轨道是一个椭圆，该椭圆有着固定的形状和大小，椭圆上距离地球质心最远的一点称为远地点，距离地球质心最近的一点称为近地点。 卫星运行轨道椭圆 开普勒第二定律——卫星的地心向径，即地球质心与卫星质心间的距离向量，在相同的时间内所扫过的面积相等。 开普勒第二定律表明，卫星沿轨道椭圆的运行速度在不断变化，在近地点处速度最大，在远地点处速度最小。 相等时间地心向径扫过的面积 开普勒第三定律——卫星围绕地球运行的周期的平方与轨道椭圆长半径的立方成正比，其比值等于地球引力常数的倒数。 开普勒第三定律的数学形式为： 式中—— T为卫星运动的周期 待解问题 轨道椭圆的形状和大小 轨道平面与地球体的相关位置 轨道椭圆在轨道平面上的方位 卫星在轨道上的瞬时位置 卫星轨道参数 地球体不规则及质量分布不 均匀而引起的作用力 太阳和月球的引力 太阳的直接与间接辐射压力 大气的阻力 摄动力的影响 地球潮汐的作用力、磁力 * * *