《人造卫星运行规律》课件.pptVIP

*******************人造卫星运行规律人造卫星围绕地球运行，遵循着特定的规律，受地球引力、速度、轨道形状和高度等因素影响。课程导言太空探索人造卫星是人类探索宇宙的重要工具，它们为我们提供了关于地球和宇宙的宝贵信息。现代科技人造卫星在通信、导航、气象预报等领域发挥着至关重要的作用，改善了我们的生活。科学与技术人造卫星的运行规律是科学与技术的杰作，展现了人类的智慧和创造力。人造卫星的定义人类发射围绕地球或其他天体运行的宇宙飞行器。人工制造用于科学研究、通信、导航、遥感、军事等领域。发射升空通过火箭或其他运载工具进入太空。轨道运行按照预定轨道围绕地球运行，完成各种任务。人造卫星的分类用途分类根据人造卫星的功能，可以将卫星分为通信卫星、导航卫星、气象卫星、遥感卫星等。每个类型都有其独特的应用领域，共同构成了一个庞大的太空系统。轨道分类根据卫星运行轨道的高度和倾角，可以将卫星分为地球同步卫星、极地卫星、太阳同步卫星等。不同的轨道类型决定了卫星的观测范围和应用场景，例如地球同步卫星用于广播电视，极地卫星用于气象监测。人造卫星的基本特征绕地球运行人造卫星受地球引力影响，围绕地球运行，其运动轨迹通常为椭圆形或圆形。轨道速度卫星的轨道速度取决于其轨道高度，距离地球越远，速度越慢。轨道周期卫星绕地球运行一周所需的时间，也称为轨道周期，与轨道高度有关。轨道倾角卫星轨道平面与地球赤道平面之间的夹角，决定了卫星飞行的方向。圆周运动和椭圆运动1圆周运动人造卫星绕地球做圆周运动时，其轨道是圆形的，速度恒定，方向始终指向切线方向。圆周运动受地球引力控制，引力提供向心力，使卫星保持轨道运行。2椭圆运动大多数人造卫星绕地球做椭圆运动，其轨道是椭圆形的，速度不恒定，在近日点速度最快，在远日点速度最慢。椭圆运动受地球引力控制，引力提供向心力，使卫星保持轨道运行。3轨道参数轨道参数包括轨道半长轴、轨道偏心率、轨道倾角等，这些参数决定了卫星的运动规律和轨道形状。了解轨道参数可以更好地理解卫星的运动状态，例如轨道高度、运行速度和周期。地球引力对卫星的作用地球引力卫星运行提供向心力轨道运动决定运行速度保持轨道高度开普勒第一定律1椭圆轨道所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆形。2太阳焦点太阳位于椭圆轨道的其中一个焦点上。3距离变化行星与太阳之间的距离会随着其在轨道上的位置而变化。开普勒第一定律是天文学中的一个重要发现，它表明了行星的运动规律不是完美的圆形，而是椭圆形。开普勒第二定律面积速度恒定卫星绕地球运行时，其连线扫过的面积速度保持恒定，即相同时间内扫过的面积相同。近地点速度快卫星在近地点（距离地球最近的点）速度最快，在远地点（距离地球最远的点）速度最慢。角动量守恒开普勒第二定律是角动量守恒定律在卫星运行中的体现。开普勒第三定律开普勒第三定律描述了行星绕恒星运动的周期平方与轨道半长轴立方成正比的关系。1周期平方卫星绕地球运行一周所需的时间2轨道半长轴卫星轨道椭圆的长轴的一半3比例关系周期平方与轨道半长轴立方成正比该定律揭示了卫星轨道周期与轨道大小之间的密切联系。利用开普勒第三定律，可以计算出卫星的运行周期，并根据卫星的运行周期推算出其轨道半长轴。静止卫星的轨道特点1赤道上空静止卫星的轨道位于地球赤道上空，高度约为35,786公里。2同步旋转静止卫星的轨道周期与地球自转周期相同，因此卫星相对于地面静止。3高轨道静止卫星轨道高度高，可以覆盖地球的较大范围。4信号稳定由于卫星相对于地面静止，因此信号传输稳定，不受地球自转影响。静止卫星的应用通信广播静止卫星在通信领域发挥着重要作用，可用于广播电视信号、电话、互联网等。导航定位静止卫星可以作为导航卫星系统的一部分，提供精准的定位服务，用于交通运输、灾害救援等领域。气象监测静止卫星可以用于观测天气变化、监测台风、预报降雨等，为气象预报提供重要数据。地球观测静止卫星可以对地球表面进行遥感监测，获取地表覆盖、土地利用、环境变化等信息。地球同步卫星的特点轨道高度地球同步卫星轨道高度大约为35786公里，该高度与地球自转周期一致。轨道速度同步卫星的轨道速度与地球自转速度相同，约为每秒3.07公里，因此卫星在地球上空保持静止状态。轨道倾角同步卫星的轨道倾角为零，意味着其轨道平面与地球赤道平面重合。覆盖范围地球同步卫星可以覆盖地球表面约三分之一的区域，使其成为通信、广播和导航的理想选择。地球同步卫星的应用通信领域地球同步卫星提供覆盖范围广的通信服务，可以实现全球范围的