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1、2012年2月1日星期六主办：学员八队十三班张雷责任编辑：张雷种轨道运行， 运载火箭需要朝西南方向发射。不仅无法利用地球自转的部分速度，而且还要付出额外能量克服地球自转。因此，除了太阳同步轨道外，一般都不利用这类轨道。赤道轨道：赤道轨道的特点是轨道倾角为 0 度，卫星在赤道上空运行。这种轨道有无数条，但其中的一条地球静止同步轨道具有特殊的重要地位。世界上主要的通信卫星都分布在这条轨道上。我国用长征三号火箭先后发射了 1 颗试验卫星、5 颗东方红二号系列通信卫星、 2 颗极地轨道大类。3、按运行轨道划分：顺行轨道：顺行轨道的特点是轨道倾角即轨道平面与地球赤道平面的夹角小于 90 度。 卫星地面较
2、近，高度仅为数百公里，故又将其称为近地轨道。我国用长征一、二号、风暴一号两种运载火箭发射的 8 颗科学技术试验卫星，17 颗返回式遥感卫星，神州号试验飞船，都是用顺行轨道。逆行轨道：逆行轨道的特征是轨道倾角大于 90 度。 欲把卫星送入这2012年2月1日 星期六卫星工程简报二版求 实 创卫 星 分 类 自从牛顿发现万有引力定律， 并设想在高山上水平抛出物体， 当速度大到一定程度时， 物体就不会落回地面，成为一颗人造卫星，300 多年过去后，他的这一理论得到了证实， 在地球上方发射了各种各样的人造卫星。 人造卫星的分类。新励 志 图 强一、人造 卫星的分类。 1、按用途分： 科 学 探 测 和
3、 研 究 的科学卫星，包括 空 间 物 理 探 测 卫 星和天文卫星等； 试验卫星，包括进 行航天 新 技 术 试 验 或 者 是 为 应 用 类 卫 星 进 行 试 验 的 卫星；应用卫星， 包括通信卫星、气 象卫星、地球资源 卫星、侦察卫星、 导航卫星等， 2、按轨道的 高低分：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、大椭圆轨道和风云二号气象卫星、用长征三号甲火箭发射了1 颗实践四号探测卫星、 2 两颗东方红三号通信卫星、 1 颗中星 22 号通信卫星都在这一轨道上。极地轨道：就卫星轨道类型来说， 还有一种轨道倾角为 90 度的极地轨道。 它是因轨道平面通过地球
4、南北两极而得名。在这种轨道上运行的卫星可以飞经地球上任何地区上空。我国长征二号丙改进型火箭以1 箭双星的方式 6 次从太原起飞，把 12 颗美国铱星送入太空，就属于这种发射方式。卫星的 主要用 途 1、通信卫星 ， 通信卫星的种类有 很多，按轨道分由静止轨道通信卫 星，非静止轨道 通信卫星；第 3 颗地球同步卫星 实现全球通信以 来，我们可以在家中欣赏到精彩的现场直播跟踪与 数据中断卫星海事卫星和军用通信 卫星等2、导航全球定位系统“全球定位系统”又称“导航”是一个由24颗卫星组成的星座， 它可以对地球上任何地点进行精确定位。 用户可用一个很小很小的接收器接收到 4颗 GPS 卫星上的信号并计
5、算出位置数据，军用水平距离和高度精度均为5 米，民用平均为 15 米。3、全球导航卫星系统 ：前苏联俄罗斯开发的军用全球卫星导航系统和定位系统，其作用和美国的到航星全球定位系统相同。4、气象卫星 ；气象卫星可分为太阳同步轨道气象卫星和地球静止轨道气象卫星。太阳同步轨道气象卫星每天对地球表面巡查两遍。可以获得全球气象数据。 地球静止轨道气象卫星可以对全球13 的地区连续进行气象观测，实时将气象资料传回地面。5、资源卫星 ：资源卫星是勘测和研究地球资源的卫星，它能看透地层发现人们肉眼看不到的地下宝藏，历史古迹，地层结构，能普查农作物，森林，海洋，空气等资源。能预报和鉴别农作物的收成，考察和预报各种
6、自然灾害。6、返回式遥感卫星 ：返回式卫星是低轨道卫星，主要是三大用途：一时对地观测，获取遥感信息；二是进行微重力实验； 三是为载人航作返回的技术储备。7、侦察卫星 ：侦察卫星是用于搜集和截获军事情报的人造地球卫星， 卫星侦察的优点， 是侦察范围广，速度快，可不受国界限制定期或连续地监视某个地区，对于增强国家的军事实力和综合国力具有重要意义。 侦察卫星按照所执行的任务和所采用的侦察手段来加以区别， 一般分为照相侦察卫星，电子侦察卫星， 还海洋监视卫星和预警卫星二、人造卫星工作原理卫星的工作主要由轨道参数来确定。主要卫星轨道参数包括，近地点、远地点、周期和倾角。近地点和远地点限定卫星的轨道高度。
7、卫星轨道高度又表明卫星的使命。60年代发射的核爆炸探测卫星的轨道高度为6 万英里（地球至月球距离的四分之一），这样，卫星便可获得对地面观察的最大视界。通信卫星被置于22 300 英里，即地球同步高度， 这样，它可一直“固定”在地一地域的上空。气象卫星的轨道高度为600-800 英里，以求得对地面的大范围覆盖。而为了近距离观察，间谍卫星则采用100-300 英里的轨道高度。近地点与远地点的差也表明卫星的任务，例如，典型的间谍三版2012年2月1日 星期六卫星工程简报四版求 实 创 新励 志 图 强卫星的近地点低至80 英里，以便尽可能低地对地面进行观察。卫星运行轨道除了明显的特例，所有通信卫星都
8、运行在 22,300 英里的轨道上，因为在那个高度上，它“每小时1.8 万英里的速度绕地球一圈，所需的时间恰好等于地球自转的周期约24小时。如果卫星与赤道成一线运动，它将与地球同步，或称相对静止“固定”于地球上某一点的上空。明显的特例是苏联“闪电”卫星的轨道只有当卫星运行在赤道上方，它才可能与地球同步，然而大部分地区处高纬度，落在赤道上空的同步卫星的视界之外。为其通信需要，苏联设计了远地点为2.5 万英里、近地点为300 英里的大椭圆轨道。卫星不与赤道成一线运动面是与赤道构成夹角，以使卫星在北半球飞越苏联，在2012年 2月1日 星期六卫星工程简报人造卫星的发展历程1957 年 10 月 4
9、日，世界上第一个人造地球卫星由前苏联发射成功。这个卫星在离地面900公里的高空运行；它每转一整周的时间是1小时 35 分钟，它的运行轨道和赤道平面之间所形成的倾斜角是65 度。它是一个球形体，直径 58 公分，重83.6 公斤。内装两部不断放射无线电信号的无线电发报机。其频率分别为 20.005 和 40.002 兆赫（波长分别为15和 7.5 公尺左右）。信号采用电报讯号的形式，每个信号持续时间约0.3 秒。间歇时间与此相同。前苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，揭开了人类向太空进军的序幕，大大激发了世界各国研制和发射卫星的热情。美国美国于 1958 年 1 月 31 日成功地发射了第一颗“探
10、险者”-1 号人造卫星。该卫星重8.22 千克，锥顶圆柱形，高203.2 厘米，直径 15.2 厘米，沿近地点360.4 公里、远地点2531 公里的椭圆轨道绕地球运行，轨道倾角33.34，运行周期114.8 分钟。发射“探险者 -1 号的运载火箭是“丘辟特”四级运载火箭。法国法国于 1965 年 11 月 26 日成功地发射了第一颗“试验卫星”-1 （A-l ）号人造卫星。该行星重约 42 千克，运行周期108.61 分钟，近地点 526.24 公里、远地点1808.85 公里的椭圆轨道运行，轨道倾角34.24。发射A-1 卫星的运载火箭为“钻石” tA号三级火箭，其全长 18.7 米，直径
11、1.4 米，起飞重量约18吨。日本日本于 1970 年 2 月 11 日成功地发射了第一颗人造卫星“大隅”号。该星重约9.4公斤，轨道倾角31.07，近地点339 公里，远地点 5138 公里，运行周期144.2 分钟。发射“大隅”号卫星的运载火箭为“兰达” -45 四级固体火箭，火箭全长 16.5 米，直径 0.74 米，起飞重量 9.4 吨。第一级由主发动机和两个助推器组成，推力分别为37 吨和 26 吨；第二级推力为11.8 吨；第三、四级推力分别为6.5 吨和 1 吨。中国1970 年 4 月 24 日，我国自行设计、 制造的第一颗人造地球卫星“东方红”1号由“长征一号”运载火箭一次发
12、射成功。该卫星直径约1 米， 重约 173 千克，运行轨道距地球最近点439 公里，最远点2384 公里，轨道平面和地球赤道平面的夹角卫星68.5 度， 绕地球一周 （运行周期）114 分钟。卫星用20009 兆周的频率，播送东方红乐曲。发射“东方红”1号卫星的远载火箭为“长征”1号三级运载火箭，火箭全长29，45 米，直径2.25 米，起飞重量81.6 吨，发射推力 112 吨。“东方红”1号的发射，实现了毛泽东提出的“我们也要搞人造卫星”的号召。它是中国的科学之星，是中国工人阶级、解放军、知识分子共同为祖国做出的杰出贡献。英国英国于 1971 年 10 月 28 日成 功地 发射 了第 一
13、颗 人造 卫星“普罗斯帕罗”号，该卫星重约66 千克，轨道倾角82.1 ，近地点 537 公里，远地点1482 公里，运行周期105.6 分钟。发射地 点 位 于 澳 大 利 亚 的 武 默 拉（Woomera ）火箭发射场 , 运载火箭为英国的黑箭运载火箭. 主要任务是试验各种技术新发明，例如试验一种新的遥测系统和太阳能电池组。它还携带微流星探测器，用以测量地球上层大气中这种宇宙尘高速粒子的密度。其他除上述国家外，加拿大、意大利、澳大利亚、德国、荷兰、西班牙、印度和印度尼西亚等也在 准备 自行 发射 或已 经委 托别国发射了人造卫星。东方红四号大平台 / 鑫诺二 号卫星鑫 诺二 号卫 星的
14、主要 服务对象是我国大陆、港澳台地区的通信广播用户。该卫星使用我国正在研制的新一代大型静止轨道卫星公用平台，即东方红四号卫星平台，装载22 路 Ku 频段大功率转发器，卫星寿命末期输出功率 10500W ， 发射重量5100kg （东方 红三 号卫 星为 中等 容量 通信卫星，可装载有效载荷200 公斤，整星功率1800 瓦，可装载 24 路中校功率转发器），设计寿命15年，使用长征三号乙（CZ-3B）运载火箭由西昌卫星发射中心发射，整星指标和能力达到国际先进水平。该平台由电源、测控、数据管理、姿态和轨道控制、推进、结构与机构、热控等分系统组成， 全三轴稳定控制方式。该平台输出 总 功 率 为
15、8000-10000瓦 ， 并具 有扩 展至10000瓦以上的能力，能为有效载荷提供功率约6000-8000 瓦。该平台可承载 有 效 载 荷 重 量 600-800公斤，整星最大发射重量可达 5200 公斤，可采用长征三号乙、 阿里安和质子号等运载火箭发射。该平台设计寿命15 年。北斗导航试验卫星“北斗导航试验卫星”（Beidou ）由 CAST研制，并将自行建立第一代卫星导航定位系统“北斗导航系统”。“北斗导航系统”是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统。这个系统建成后，主要为公路交通、铁路运输、海上作业等领域提供导航服务，对我国国民经济建设将起到积极推动作用。“北斗导航试验卫星 “”的首次发射成功，为“北斗导航系统”的建设奠定了基础。 发射 “北斗导航试验 卫星”采用的是“长征三 号甲” 运载火箭。这次发 射是我国长征系列运载火 箭第 63 次飞行。
