GNSS之轨道六根数及常见轨道类型

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GNSS之轨道六根数及常见轨道类型

2024-06-14 09:28| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录 GNSS之轨道六根数及常见轨道类型一、轨道六根数二、轨道类型1、与赤道面成64°角的椭圆轨道2、圆形LEO3、圆形MEO4、地球同步轨道5、临界倾斜轨道 Critically Inclined

GNSS之轨道六根数及常见轨道类型 一、轨道六根数

在这里插入图片描述) 在这里插入图片描述 轨道半长轴、轨道偏心率描述的是卫星轨道的高度与圆扁情况; 轨道倾角描述的是轨道的倾斜情况; 升交点赤经描述的是轨道在赤道的哪里进行倾斜; 近地点角距描述的是轨道近地点在轨道面上的指向。

二、轨道类型

https://www.wowoli.com/wp-content/uploads/1-2630.jpg

1、与赤道面成64°角的椭圆轨道

这种类型的轨道特别稳定,因为地球引力势不均匀,而且由于由于它的倾角,使卫星在轨道周期的大部分时间里都能覆盖高纬度地区,因为它经过远地点。例如,俄罗斯Molniya系统的卫星采用了这种轨道,周期为12小时。图1显示了轨道的几何形状。卫星保持在远地点以下区域的上空有大约八个小时的时间间隔。在不同轨道上有三个相控卫星,可以保证连续覆盖。 https://pic4.zhimg.com/80/v2-71315ca21b75e6aefbbc7bf49007e643_720w.jpg Molniya: 轨道倾角不同

2、圆形LEO

LEO:Low Earth Orbit 近地轨道

轨道高度约为400-2000公里;绝大多数对地观测卫星、测地卫星、空间站以及一些新的通信卫星系统都采用近地轨道。

圆形低轨道卫星的高度是恒定的,等于几百公里。周期大约是一个半小时。这类轨道倾斜度接近90°,可保证由于卫星和地球自转的联合运动而长期覆盖全球。这类卫星轨道,被大部分侦察观测卫星所使用。如果卫星配备了存储信息的手段,就可以建立存储转发通信。由几十颗低高度卫星组成的星座,可以在全球范围内提供实时通信。例如,在780公里的轨道上有66颗卫星的铱星系统。如图3所示。也可以设想倾角小于90°的非极地轨道。

圆形极地近地轨道: 圆形极地近地轨道

3、圆形MEO

MEO:Middle Earth Orbit 轨道高度为2000-36000公里之间;GPS、GLONASS都属于此类轨道。

GPS星座: GPS卫星星座

4、地球同步轨道

轨道高度约为36000 km; 地球同步轨道可分为三种: (1)地球静止轨道(GEO,Geostationary Orbit) 当同步轨道卫星轨道面的倾角为零度,即卫星在地球赤道上空运行时,由于运行方向与地球自转方向相同,运行周期又与地球同步,因此,人们从地球上仰望卫星,仿佛悬挂在太空静止不动,所以,把零倾角的同步轨道称作静止轨道,在静止轨道上运行的卫星称作静止卫星。 (2)倾斜地球同步轨道(IGSO:Inclined Geosynchronous Orbit) 倾斜同步轨道(IGSO)是指倾角不为0的地球同步轨道,其星下点轨迹是一个跨南北半球的 “8”字,其星下点轨迹与赤道相交于一点,该点常称之为交叉点。

倾斜地球同步轨道: 在这里插入图片描述 其星下点轨迹在地球上形成一个跨南北半球的“8”字: 在这里插入图片描述 (3)极地轨道同步轨道,又叫太阳同步轨道(SSO:Sun-synchronous Orbit ) 卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向,轨道倾角(轨道平面与赤道平面的夹角)接近90度。人造卫星运行时能到达南北极区上空,即卫星能飞经全球范围的上空。需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星、地球资源卫星等都采用这种轨道。 倾斜轨道和极地轨道同步卫星从地球上看是移动的,但却每天可以经过特定的地区,因此,通常用于科研、气象或军事情报的搜集,以及两极地区和高纬度地区的通信。

5、临界倾斜轨道 Critically Inclined

临界倾角轨道是倾角等于63.4度的轨道,地球非圆球形状和地球质量分布不均匀造成的自然摄动,不会造成轨道椭圆的长轴在轨道面内转动,也称为冻结轨道。



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