同步卫星及变轨问题ppt课件.ppt

同步卫星及变轨问题,一、地球同步卫星,1、什么是地球同步卫星,指在轨道上跟地球自转同步，相对地面静止的卫星，因此也叫静止轨道卫星，这一类卫星通常用作传递通讯信号，所以也叫通讯卫星。,2、地球同步卫星的特点,（1）绕行方向与地球自转方向相同,（2）绕行周期与地球自转周期相同T=24h ,角速度也相同,（3）卫星轨道必须定点在赤道的正上方，轨道平面与赤道平面重合，距地面高度h36000km,（4）所有同步卫星的运动参数都相同，有唯一确定的值,3、同步卫星的处理方法： F向F引,例如：计算同步卫星的轨道高度h (周期T已知),代入数据可得：h36000km,确定了轨道高度后，便可由F向F引列式确定线速度、角速度了,4、同步卫星的发射,同步卫星发射模拟,思考1：同步卫星是高轨道卫星，发射时采用了变轨发射，其变轨的原理实际上是用了什么原理？由此可知 卫星回收的过程如何呢？,思考2：,（2）比较T1、T2、T3的大小,（3）比较a1p与a2p ;a2p与a2Q ;an1p与an2p ; a1与a3,二、其它卫星的变轨问题,1、嫦娥卫星发射中的变轨突变,已知：地球和月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道1与工作轨道2的半径之比为b，卫星在这两个轨道上都看成做匀速圆周运动,根据上述信息判断下列说法的正误：A 卫星由停泊轨道进入地月转移轨道要在近地点经过多次加速才行B 卫星由月球捕获轨道进入工作轨道要在近月点经过多次减速才行C 卫星在停泊轨道上的运行速度大于地球的第一宇宙速度D 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为E 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为,2、其它变轨问题渐变,例：某人造卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变。每次测量中卫星的运动均可近似看作圆周运动，某次测量卫星的轨道半径为r1，后来变为r2，以v1、v2表示卫星在这两个轨道上的线速度大小，T1、T2表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期，则（ ）A卫星做向心运动 B卫星做离心运动 Cr2r1 v1v2 T1T2 D卫星变轨过程中机械能减小，动能增大,A D,1、据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200km和100km，运行速率分别为v1和v2。那么，v1和v2的比值为（月球半径取1700km）,课堂练习,A B C D,答案：C,课堂练习,2、我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（ ） A飞船变轨前后的速度相等 B飞船在圆轨道上时所需的向心力大于在椭圆轨道远地点的向心力 C飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度 D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度,B C,课堂练习,3、发射同步卫星时，通常先将卫星发送到近地轨道，使其绕地球做匀速圆周运动，速率为v1，第一次在P点点火加速，在短时间内将速率由v1增加到v2，使卫星进入椭圆形的转移轨道；卫星运行到远地点Q时的速率为v3，此时进行第二次点火加速，在短时间内将速率由v3增加到v4，使卫星进入同步轨道，绕地球做匀速圆周运动。则有（ ）,A v2v1v4v3B 卫星在转移轨道上的周期小于24hC 卫星在近地轨道及转移轨道上经过P点时的加速度相等D 卫星在同步轨道及转移轨道上经过Q点时所需的向心力相等,ABC,