卫星轨道种类

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1、简单的说：所有的地球卫星都是靠万有引力（或者可以叫做重力）充当向心力，所以， 万有引力指向地心，而向心力的“心”也是地心，一句话：所有的地球卫星都是围绕 地心做圆周运动的（无论是极地卫星、同步卫星还是一般卫星）。下面有一篇文章对卫星有比较详细的论述，你看看。人造地球卫星原理 2008-06-10 下午 08:24“人造卫星”就是我们人类“人工制造的 卫星”。科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以 便进行探测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星，我们就叫它哪一颗行星的 人造卫星，比如最常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。地球对周围的物体有引力的作用，因而抛出的物

2、体要落回地面。但是，抛出的初速度 越大，物体就会飞得越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过，从高山上用不同 的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。如果没 有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转， 成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。人造卫星是发射数量最多，用途最广，发展最快的航天器。1957年 10 月 4 日苏联发 射了世界上第一颗人造卫星。之后，美国、法国、日本也相继发射了人造卫星。中国 于 1970 年 4 月 24 日发射了东方红 1 号人造卫星，截止 1992 年底中国共成功发射 33 颗不同类型的人造卫星

3、。人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有 关的系统，也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括：通信转发 器，遥感器，导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等 仪器。技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新 材料的试验设备。保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统，也称为 服务系统。主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无 线电测控系统等。对于返回卫星，则还有返回着陆系统。人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求，区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨 道、地球静止轨道

4、、太阳同步轨道，大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速 度快，低轨道和中高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈，不受领土、领空和地 理条件限制，视野广阔。能迅速与地面进行信息交换、包括地面信息的转发，也可获 取地球的大量遥感信息，一张地球资源卫星图片所遥感的面积可达几万平方千米。 在卫星轨道高度达到35800千米，并沿地球赤道上空与地球自转同一方向飞行时，卫 星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同，相对位置保持不变。此卫星在地球上看 来是静止地挂在高空，称为地球静止轨道卫星，简称静止卫星，这种卫星可实现卫星 与地面站之间的不间断的信息交换，并大大简化地面站的设备。目前绝大多数通过卫 星的电

5、视转播和转发通信是由静止通信卫星实现的。【人造卫星种类】 人造卫星是个兴旺的家族，如果按用途分，它可分为三大类：科学卫星，技术试验卫 星和应用卫星。 科学卫星是用于科学探测和研究的卫星，主要包括空间物理探测卫星和天文卫星， 用来研究高层大气，地球辐射带，地球磁层，宇宙线，太阳辐射等，并可以观测其他 星体。 技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。航天技术中有很 多新原理，新材料，新仪器，其能否使用，必须在天上进行试验；一种新卫星的性能 如何，也只有把它发射到天上去实际“锻炼”，试验成功后才能应用；人上天之前必 须先进行动物试验这些都是技术试验卫星的使命。 应用卫星是直接为人类服

6、务的卫星，它的种类最多，数量最大，其中包括：通信 卫星，气象卫星，侦察卫星，导航卫星，测地卫星，地球资源卫星，截击卫星等等。【运行轨道】人造卫星的运行轨道（除近地轨道外）通常有三种：地球同步轨道，太阳同步轨道， 极轨轨道。 地球同步轨道是运行周期与地球自转周期相同的顺行轨道。但其中有一种十分特 殊的轨道，叫地球静止轨道。这种轨道的倾角为零，在地球赤道上空35786千米。地 面上的人看来，在这条轨道上运行的卫星是静止不动的。一般通信卫星，广播卫星， 气象卫星选用这种轨道比较有利。地球同步轨道有无数条，而地球静止轨道只有一条。 太阳同步轨道是轨道平面绕地球自转轴旋转的，方向与地球公转方向相同，旋转

7、 角速度等于地球公转的平均角速度（360度/年）的轨道，它距地球的高度不超过6000千米。在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的。 气象卫星、地球资源卫星一般采用这种轨道。 极地轨道是倾角为90度的轨道，在这条轨道上运行的卫星每圈都要经过地球两 极上空，可以俯视整个地球表面。气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星常采用此轨道。【人造卫星工程系统】 通用系统有结构，温度控制，姿态控制，能源，跟踪，遥测，遥控，通信，轨道控制 天线等等系统，返回式卫星还有回收系统，此外还有根据任务需要而设的各种专用系 统。人造卫星能够成功执行预定任务，单凭卫星本身是不行的，而需要完整的卫星工 程

8、系统，一般由以下系统组成：1. 发射场系统2. 运载火箭系统3. 卫星系统4. 测控系统5. 卫星应用系统6. 回收区系统（限于返回式卫星）【卫星系统的组成部分】 卫星系统中，各种设备按其功能上的不同，分为有效载荷及卫星平台两大部分。卫星 平台又分为多个子系统：有效载荷（不同类型卫星均不同，共同的有：）1、对地相机2、恒星相机3、搭载的有效载荷 卫星平台（为有效载荷的操作提供环境及技术条件，包括：）1、服务系统2、热控分系统3、姿态和轨道控制分系统4、程序控制分系统5、遥测分系统6、遥控分系统7、跟踪和测试分系统8、供配电分系统9、返回分系统（限於返回式卫星）【人造卫星的用途】一、人造卫星的用

9、途如何决定？ 人造卫星的组成基本上可分为卫星本体及酬载两部分。酬载即是卫星用 来做实验或服务的仪器，卫星本体为维持酬载运作的载具。卫星的用途依其所携带的 酬载而定。二、人造卫星有哪几类？用途为何？ 人造卫星的优点在于能同时处理大量的资料及能传送到世界任何角落，使用三颗 卫星即能涵盖全球各地，依使用目的，人造卫星大致可分为下列几类：科学卫星：送入太空轨道，进行大气物理、天文物理、地球物理等实验或测试的 卫星，如中华卫星一号、哈伯等。通信卫星：做为电讯中继站的卫星，如：亚卫一号。 军事卫星：做为军事照相、侦察之用的卫星。 气象卫星：摄取云层图和有关气象资料的卫星。 资源卫星：摄取地表或深层组成之图

10、像，做为地球资源探勘之用的卫星。 星际卫星：可航行至其它行星进行探测照相之卫星，一般称之为行星探测器， 如先锋号、火星号、探路者号等。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。在这种轨 道上运行的卫星，绝大多数离地面较近，高度仅为数百公里，故又将其称为近地轨道。 我国地处北半球，要把卫星送入这种轨道，运载火箭要朝东南方向发射，这样能够利 用地球自西向东自转的部分速度，从而可以节约火箭的能量。地球自转速度可以通过 赤道自转速度、发射方位角和发射点地理纬度计算出来。不难想象，在赤道上朝着正 东方向发射卫星，可利用的速度最大，纬度越高能用的速度越小。我国用长征一号、

11、风暴一号两种运载火箭发射的8 颗科学技术试验卫星，用长征二号、 二号丙、二号丁 3种运载火箭发射的17颗返回式遥感卫星以及用长征二号F运载火 箭发射的神舟号试验飞船，都是用顺行轨道。它们都是从酒泉发射中心起飞被送入近 地轨道运行的。通过长征三号甲运载火箭发射的1颗北斗导航试验卫星也是采用顺行 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。由于地球表面不是理想的球形，其重力分布也不均匀，使卫星轨道平面在惯性空间中 不断变

12、动。具体地说，地球赤道部分有些鼓涨，对卫星产生了额外的吸引力，给轨道 平面附加了1 个力矩，使轨道平面慢慢进动，进动方向与轨道倾角有关。当轨道倾角 大于 90 度时，力矩是逆时针方向，轨道平面由西向东进动。适当调整卫星的轨道高 度、倾角和形状，可使卫星轨道平面的进动角速度每天东进0.9856 度，恰好等于地 球绕太阳公转的日平均角速度，这就是应用价值极大的圆形太阳同步轨道。在太阳同步轨道上运行的卫星，可在相同的时间和光照条件下观察卫星云层和地面目 标。气象、资源、侦察等应用卫星大多采用这类轨道。我国用长征四号火箭发射的2 颗风云一号气象卫星和2 颗测量大气密度的地球卫星，用长征四号2 火箭发射

13、的 1颗 风云一号气象卫星、1 颗中国和巴西合制的资源一号卫星、1颗中国资源二号卫星、1 颗实践五号科学试验卫星，都采用这种轨道。它们都是从太原发射中心升空的。长四 乙火箭在发射资源一号卫星时，还用1 箭双星的方式把1颗巴西小型科学应用卫星送 入太阳同步轨道。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 中的一条地球静止轨道具有特殊的重要地位。由于卫星飞行速度随距地面的高度而变 化，轨道越高，速度越小，环绕周期越长，故由计算可知，当其在赤道上空35786 公 里高的圆形轨道上由西向东运行1周的时间，恰好是23小时56分4 秒，正与地球自 转一周的时间相同

14、，这条轨道就被称为地球静止轨道。因为卫星环绕周期等于地球自 转周期，两者方向又一致，故相互之间保持相对静止。从地面上看，卫星犹如固定在 赤道上空某一点。在静止轨道上均匀分布3 颗通信卫星即可进行全球通信的科学设想 早已变为现实。世界上主要的通信卫星都分布在这条轨道上。有的气象卫星、预警卫 星也被送入静止轨道。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，这些卫星中有10颗 进入静止轨道预定位置。发射这类卫星，星上要携带远地点发动机，运载火箭把

15、卫星 送入大椭圆同步转移轨道后，地面再发出指令，让星上远地点发动机点火，将卫星移 入静止轨道。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 虽未研制运行于此类轨道的卫星，但发射过此类轨道的卫星。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。【贝克努恩人造卫星跟踪照相机】二十世纪五十年代由贝克和努恩设计的大型高精度人造卫星跟踪照相机，首批12台 设置在环绕地球的35。纬度带内。这种照相机采用焦距50厘米、口径也是50厘米 的

16、特殊设计的施密特光学系统（见施密特望远镜） ，改正镜由三片透镜组成，视场5 X30。焦面是半径50厘米的近似球面。采用宽约56毫米的长感光胶卷，藉67 公斤拉力变形后伏贴在胶片支承板上。机架为三轴式装置，以大圆弧逼近卫星视轨迹 最高点近傍30弧段，进行跟踪，角速度可在每秒07，000之间连续调节。对于 角速度为每秒1的卫星，当跟踪误差为1时，可拍摄到星等为11等的暗卫星。照相机以固定方式工作时，可拍摄到6等的卫星。它有一扇圆筒状断口快门，围绕著 焦面高精度地旋转，在恒星或卫星的星像拖痕上截出用作测量标志的断口，每转一 周截出两个断口，另一扇“蛤壳”状总快门同心地紧围在断口快门之外。蛤壳每启闭 一次，完成一次曝光，在此期间，星像拖痕被断口快门截出5 个断口。曝光时间有0.2、0.4、0.8、1.