Орбитальное движение искусственных спутников Земли

Содержание

Слайд 2

Учебные вопросы: Элементы орбит искусственных спутников Земли. Зона радиовидимости и трасса

Учебные вопросы:
Элементы орбит искусственных спутников Земли.
Зона радиовидимости и трасса полета

искусственных спутников Земли.
Характеристика основных типов орбит спутниковой связи.
Слайд 3

Литература: Мещеряков И. В. В мире космонавтики. – Н. Новгород: изд-во

Литература:
Мещеряков И. В. В мире космонавтики. – Н. Новгород: изд-во Русский

купец, 1996.
От простейшего спутника ПС-1 до Бурана. - М.: ВА РВСН им. Петра Великого, 2001.
Петрович И. Т., Камнев Е. Ф., Каблукова М. В. Космическая радиосвязь. – М.: Сов. Радио, 1979.
Тексты лекций по космической тематике. – М.: ВА РВСН им. Петра Великого, 1999.
Слайд 4

1. Элементы орбит искусственных спутников Земли

1. Элементы орбит искусственных спутников Земли

Слайд 5

Элементы орбит – величины, характеризующие положение орбиты в пространстве и в

Элементы орбит – величины, характеризующие положение орбиты в пространстве и в

плоскости орбиты, её размеры и форму, а также положение небесного тела на орбите (в частности КА на орбите ИСЗ).
Элементы орбит:
1. i – наклонение орбиты – угол, под которым плоскость орбиты пересекает экваториальную плоскость.
2. Ω - долгота восходящего узла – угол между направлением из центра Земли на точку весеннего равноденствия и направлением на восходящий узел.
Наклонение орбиты и долгота восходящего узла определяется положением орбиты в пространстве.
3. ω – аргумент перигея – угловое расстояние перигея от восходящего узла, измеренное в плоскости орбиты по направлению полета КА. аргумент перигея характеризует ориентацию орбиты в её плоскости.
4. a=(r(a)+r(п)):2 – большая полуось. Она определяет размер орбиты.
5. e=(r(a)-r(п)):2a – эксцентриситет орбиты. Он определяет форму орбиты.
Форма орбиты в свою очередь зависит от скорости, которая сообщается космическому аппарату.
6. Момент прохождения КА через перигей. Этот элемент определяет положение КА на орбите в начальный момент времени – характеризует временную привязку движения КА.
7. Аргумент широты – угол, образуемый радиусом-вектором КА с линией узлов. Отсчитывается от направления на восходящий узел в направлении движения КА. Определяет положение КА на орбите в данный момент времени.
В литературе часто встречаются различные модификации элементов орбиты: аномалия истинная, фокальный параметр, среднее движение, угол эксцентриситета, долгота перицентра, период обращения (Т) и другие.
Слайд 6

Рис. 1. Пассивная ретрансляция


Рис. 1. Пассивная ретрансляция

Слайд 7

2. Зона радиовидимости и трасса полета искусственных спутников Земли

2. Зона радиовидимости и трасса полета искусственных спутников Земли

Слайд 8

Зона видимости - часть земной поверхности, из любой (N-й) точки которой

Зона видимости - часть земной поверхности, из любой (N-й) точки которой

в данный момент можно провести прямую, соединяющую эту точку с точкой Д, где находится космический аппарат (прямая NД), и не пересекающую земную сферу (соблюдается условие «оптической видимости»).
Другими словами, зона видимости - интервал времени непрерывной видимости космического аппарата с земной поверхности (с данного пункта управления).
Зона видимости является поверхностью сферического сегмента. Радиус R1 окружности, ограничивающей зону видимости (численно равен AN), определяется соотношением
где Н - расстояние от центра земной сферы до КА (на рисунке - ОД)
Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Между ИСЗ и любым пунктом в его зоне видимости может быть

Между ИСЗ и любым пунктом в его зоне видимости может быть

установлена прямая радиосвязь, а между двумя пунктами, находящимися в зоне видимости одного и того же ИСЗ, - связь через данный ИСЗ. Для связного ИСЗ чаще всего употребляется понятие «зона обслуживания», которая лежит в зоне его видимости.
Зона обслуживания связного ИСЗ - часть земной поверхности, в географических точках которой выполняются два условия:
1) напряженность поля сигнала Е, излучаемого установленным на ИСЗ активным ретранслятором, равна заданному уровню Е или превышает этот уровень;
2) угол между плоскостью местного горизонта и направлением из этой точки на спутник («угол места») равен некоторому граничному значению β > 0 или превышает его.
Зона обслуживания, являясь частью зоны видимости, по площади может быть существенно меньше последней. В зоне обслуживания связного ИСЗ.
Слайд 12

Трасса полета ИСЗ - геометрическое место подспутниковых точек, или проекция орбиты

Трасса полета ИСЗ - геометрическое место подспутниковых точек, или проекция орбиты

ИСЗ на поверхность вращающейся Земли, на которой указано время прохождения отдельных пунктов (рис.1)
Подспутниковой точкой называется точка земной поверхности, из которой спутник в данный момент виден в зените.
Для описания полета космического аппарата используется глобус или карта, на которых отражается характер движения КА относительно Земли.
Маршрут движения космического аппарата относительно Земли называется трассой. Трасса полета спутника образуется проекцией его координат (на каждый момент времени) на Землю. Точка пересечения этой прямой с поверхностью Земли называется подспутниковой точкой. Соединение точек образует трассу.
Слайд 13

акватории Трасса полета КА Рис. 4. Образование трассы ИСЗ на поверхности Земли


акватории

Трасса полета КА
Рис. 4. Образование трассы ИСЗ на

поверхности Земли
Слайд 14

3. Характеристика основных типов орбит спутниковой связи

3. Характеристика основных типов орбит спутниковой связи