3_卫星与飞船.ppt.ppt

航天学院;主要内容;3.1 轨道动力学与轨道描述;3.1.1 万有引力定律;3.1.1 万有引力定律;3.1.1 万有引力定律;如何测量天体的距离、位置？;3.1.1 万有引力定律;3.1.1 万有引力定律;3.1.1 万有引力定律;3.1.2 二体轨道动力学;得到二体运动方程;由二体运动方程可以得到轨道的极坐标方程：; 二体轨道运动主要规律： (1) 圆锥曲线族(圆、椭圆、抛物线、双曲线)为二体问题惟一可能的运动轨道。 ;3.1.3 航天器轨道描述;(2) 经典轨道要素 航天器运行轨道的形状和其在空间的位置，可以通过6个参量来表示，简称轨道要素或轨道根数。 (1) 轨道倾角 i：航天器运行轨道所在的面叫轨道面，这个平面通过地心，它与地球赤道平面的夹角称为轨道倾角。 (2) 升交点赤径 ：从春分点方向轴量起的升交点的经度，顺地球自转方向为正。 轨道倾角和升交点赤经确定轨道平面在空间方位;(3) 轨道长半轴 a 。 (4) 偏心率 e ： 长半轴和偏心率确定椭圆轨道的形状和大小 (5) 过近地点的时刻 。 确定航天器在轨道上的位置 (6) 近地点角距 ：椭圆轨道近地点与升交点对地心所张的角度，从升交点顺航天器运行方向量到近地点。 确定椭圆长轴在轨道平面上的指向;(3) 星下点轨迹 轨道上的卫星(S)与地心的连线在地面上有一交点(S’)，称为星下点。随着卫星的运行，星下点在地面上连成线，这条线称为星下点轨迹。 地球自转和轨道面的定向性两者的综合结果，使星下点轨迹扩展到地面上更多的区域。;几种典型轨道:; (3) 地球同步轨道 绕地球运行的周期与地球自转周期相同。 (4) 地球静止轨道 轨道倾角与偏心率为零的地球同步轨道。航天器相对于地球是静止的。; (4) 太阳同步轨道 航天器轨道面转动角速度与地球公转角速度相同的轨道。 轨道高度一般700~900Km，轨道倾角大于90°。;地球轨道示意图;3.1.4 航天器轨道摄动; (3) 磁层 地球磁场近似于偶极子磁场，太阳风将地磁场屏蔽在地球周围的一定空间范围内，形成地球磁层。;2. 近地轨道摄动因素：;主要摄动力比较 (与g的比值);3. 太阳系轨道摄动;太阳系轨道摄动;3.1.5 轨道控制基本概念;3.1.5 轨道控制基本概念; 轨道控制，是使航天器按预定轨道运动。就是控制航天器质心运动的速度大小和方向，使航天器的轨道满足飞行任务的要求。 ;（1）轨道转移;（2）轨道保持;（3）交会对接;轨道控制系统组成;3.1.6 多体问题;拉格朗日点示意图;旅行者号探测轨道;3.2 卫星分类与系统组成;3.2.1 按载人与否分类;3.2.1 按载人与否分类;3.2.2 按地球卫星的功能分类 ;3.2.3 卫星基本系统组成;卫星结构与组成示意图;3.3 载人飞船技术;3.3.1 载人飞船的特点;3.3.1 载人飞船的特点;3.3.1 载人飞船的特点;载人飞船示意图;载人飞船示意图;3.3.2 俄罗斯的载人飞船;3.3.3 美国的载人飞船;3.3.3 美国的载人飞船;3.3.4 我国的载人飞船;3.3.4 我国的载人飞船;3.4 月球与深空探测;3.4.1 星际飞行的轨道;轨道示意图;3.4.2 月球探测; 1990年1月，日本发射飞天号月球轨道器，成为第三个发射月球探测器的国家。飞天号接近月球后与地面失去联系，未获得探测成果。 1994年月，美国发射克莱门汀号月球轨道器，绘制月球表面数字地形图。 1998年1月，美国发射月球勘探者号轨道器，同年7月撞击月球寻找月球存在水冰证据。 2003年9月，欧空局发射月球探测器Smart－1，采用太阳能离子发动机。; 2007年9月，日本“月亮女神”（SELENE）月球轨道器发射成功，2009年6月受控撞月。 2007年10月，我国嫦娥一号发射，2009年3月受控撞月。 2008年10月，印度的“月船1号”绕月卫星发射成功。2009年8月与地面失去联系。 2009年6月，美国发射“月球勘测轨道飞行器”和“月球坑观测与遥感卫星”(LCROSS)，10月9日LCROSS撞击月球，宣称发现了水。; 2010年10月，我国嫦娥二号发射，月球探测，深空探测，掠飞小行星。 2013年12月，我国嫦娥三号发射，进行软着陆。;轨道示意图;3.4.3 火星探测;火星探测;火星探测;火星探测轨道;火星探测的发射时机如何选择？;3.4.4 其它深空探测;3.4.4 其它深空探测