Địa cầu yên lặng quỹ đạo

Cùng yên lặng quỹ đạo thượng hai viên vệ tinh

Một bộ phận địa cầu yên lặng quỹ đạo mang 5×6 độ đồ thị hình chiếu, trong đó có mấy cái yên lặng quỹ đạo vệ tinh. Góc chếch vì 0° vệ tinh hình thành một cái kéo dài qua hình ảnh đường chéo mang; tại đây điều tuyến mặt trên có thể nhìn đến một ít cùngXích đạoCó tiểu góc chếch vật thể. Vệ tinh là cố định, mà mặt khác hằng tinh bởi vìĐịa cầu tự quayMà để lại thật nhỏ quỹ đạo.

Địa cầu yên lặng quỹ đạo( hoặc xưngĐịa cầu xích đạo đồng bộ quỹ đạo,Tiếng Anh:geostationary orbit,Viết chữ giản thể:GEO) là chỉ địa cầuXích đạoTrên mặt phương 35,786km hình tròn quỹ đạo, nên quỹ đạo thượngHàng thiên khíVận hành phương hướng cùng địa cầu tự quay phương hướng nhất trí. Ở địa cầu yên lặng quỹ đạo thượng hàng thiên khí vòng địa cầu vận hành một vòng thời gian cùng địa cầu tự quay chu kỳ ( mộtHằng tinh ngày) tương đồng, bởi vậy, trên mặt đất quan trắc giả xem ra, như vậy hàng thiên khí là ở không trung cố định bất động.Vệ tinh thông tinCùngKhí tượng vệ tinhGiống nhau vận hành ở yên lặng quỹ đạo, bởi vậy mặt đất trạmDây antenChỉ cần nhắm ngay vệ tinh xác định địa điểm vị trí liền có thể thông tin, mà không cần chuyển động dây anten. Lợi dụng cái này đặc điểm, đem mang theo cóÁnh sáng mắt thường nhìn thấy đượcCùng gần hồng ngoại quang truyền cảm khí hải dương vệ tinh phóng ra đến yên lặng quỹ đạo thượng, như vậy liền có thể giám sát hải dương hoàn cảnh rất nhỏ biến hóa, tỷ như GOCI vệ tinh.

Địa cầu yên lặng quỹ đạo là địa cầuĐồng bộ quỹ đạoMột cái trường hợp đặc biệt, hai người chi gian có một ít khác nhau, địa cầu đồng bộ quỹ đạo thượng vệ tinh mỗi ngày ở đồng dạng thời gian thông qua trên địa cầu cùng cái điểm, mà địa cầu yên lặng quỹ đạo thượng vệ tinh vẫn luôn cố định ở xác định địa điểm vị trí bất động.

Cái thứ nhất đưa ra đem địa cầu đồng bộ vệ tinh dùng cho thông tín người làHermann · sóng thác kỳ Nick,Hắn với 1928 năm đưa ra cái này thiết tưởng ( nhưng cũng không có bị nhiều người biết đến ). George O. Smith ở hệ liệt khoa học viễn tưởng tiểu thuyết Venus Equilateral cái thứ nhất chuyện xưa trung nhắc tới địa cầu yên lặng quỹ đạo, đây là yên lặng quỹ đạo lần đầu tiên xuất hiện ở đại chúng văn học tác phẩm trung, nhưng Smith cũng không có tiến hành thâm nhập tham thảo. 1945 năm, Anh quốc trứ danh khoa học viễn tưởng tác giaArthur · Charles · ClarkỞVô tuyến thế giớiPhát biểu một thiên đề vì “Extra-Terrestrial Relays – Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage?” Văn chương,Đối địa cầu yên lặng quỹ đạo nguyên lý tiến hành rồi kỹ càng tỉ mỉ giải thích, này cũng khiến cho địa cầu yên lặng quỹ đạo cái này khái niệm rộng khắp truyền bá. Clark thừa nhận, hắn dẫn vào địa cầu yên lặng quỹ đạo khái niệm cùng SmithThe Complete Venus EquilateralCó liên hệ.Clark cái thứ nhất tỏ rõ yên lặng quỹ đạo đối với quảng bá cùng trung kế thông tin vệ tinh tác dụng.Cho nên, có đôi khi địa cầu yên lặng quỹ đạo cũng bị xưng làClark quỹ đạo.Tương ứng, hải mặt bằng trở lên ước chừng 35,786km địa phương có một mảnh khu vực được xưng là Clark mang, nó ở vào xích đạo mặt bằng nội, nhưng làm loại yên lặng quỹ đạo tới sử dụng. Mặt khác, Clark quỹ đạo chu lớn lên ước là 265,000km.

Thực tế ứng dụng

Đại đa số thương dùngVệ tinh thông tin,Quảng bá vệ tinh truyền hình cùng phụ trợ định vị vệ tinh vận hành ở yên lặng quỹ đạo thượng. Trong tình huống bình thường,Thấp quỹ đạo vệ tinhThông quaDời đi quỹ đạoTiến vào đến yên lặng quỹ đạo. Đệ nhất viên phóng ra đến yên lặng quỹ đạo vệ tinh là nước Mỹ Syncom-3 vệ tinh, 1964 năm từVùng châu thổ D hỏa tiễnPhóng ra.

Ở toàn cầu trong phạm vi, vận hành các loại khí tượng vệ tinh internet, dùng để cung cấp mặt đất cùng đại khíÁnh sáng mắt thường nhìn thấy đượcCùngHồng ngoạiHình ảnh, này đó vệ tinh hệ thống bao gồm:

• Nước MỹGOES
• Âu không cục phóng raMeteosat,Nên hệ thống từ Châu Âu khí tượng vệ tinh tổ chức EUMETSAT phụ trách vận hành
• Nhật BảnHimawari
• Trung Quốc “Phong vân”Hệ liệt vệ tinh
• Ấn ĐộINSATHệ liệt vệ tinh

Quỹ đạo ổn định tính

Địa cầu yên lặng quỹ đạo chỉ có thể phân bố ởXích đạoTrên không ước chừng 35,786 km địa phương, ở cái này độ cao thượng, quỹ đạo tốc độ vì 3.07 km/s, quỹ đạo chu kỳ vì 1,436 phút, thực tiếp cận một cáiHằng tinh ngày(23. 934461223 giờ ). Này bảo đảm vệ tinh vận hành chu kỳ cùng địa cầu tự quay chu kỳ nhất trí, bởi vậy vệ tinh tinh hạ điểm trên mặt đất cố định bất động. Cho nên, sở hữu yên lặng quỹ đạo vệ tinh đều cần thiết vận hành tại đây điều quỹ đạo thượng.

Yên lặng quỹ đạo thượng hàng thiên khí đã chịu nhật nguyệtDẫn lựcCùng địa cầuĐộ dẹtChồng lên ảnh hưởng, dẫn tới này quỹ đạo mặt bằng không ngừng phát sinhTiến động.Quỹ đạo tiến động chu kỳ ước vì 53 năm, góc chếch mới bắt đầu biến hóa suất ước vì 0.85°/ năm, này dẫn tới mỗi quá 26.5 năm góc chếch đạt tới cực đại 15°. Vì tu chỉnh cái này quỹ đạo nhiếp động, hàng thiên khí yêu cầu tiến hành định kỳ quỹ đạo bảo trì cơ động, mỗi năm dùng cho tu chỉnh góc chếch tổng tốc độ tăng lượng ước chừng vì 50m/s.

Cái thứ hai muốn suy xét hiệu ứng là kinh độ trôi đi, đây là từĐịa cầu phi cầu hìnhDẫn tới —— xích đạo lược trình hình trứng. Yên lặng quỹ đạo thượng có hai cái ổn địnhCân bằng điểm(75.3°E cùng 104.7°W) cùng hai cái không ổn định cân bằng điểm (165.3°E cùng 14.7°W). Ở vào yên lặng quỹ đạo cân bằng điểm chi gian hàng thiên khí, ở không có bất luận cái gì cơ động dưới tình huống, sẽ chậm rãi hướng tới hai cái thăng bằng ổn định điểm gia tốc di động, này dẫn tới kinh độ chu kỳ tính biến hóa. Vì tu chỉnh kinh độ trôi đi hiệu ứng, yên lặng quỹ đạo vệ tinh mỗi năm cộng yêu cầu ước chừng 2m/s tốc độ tăng lượng tới tiến hành vị trí bảo trì cơ động, cụ thể trị số quyết định bởi với vệ tinh xác định địa điểm kinh độ.

Thái dương phongCùngPhóng xạ áp suất ánh sángCũng sẽ đối vệ tinh sinh ra nhỏ bé tác dụng lực, theo thời gian tăng trưởng, này đó tác dụng lực sẽ khiến cho vệ tinh dần dần trôi đi, cuối cùng rời đi này nhãn sản phẩm quỹ đạo.

Ở khuyết thiếu đến từ địa cầu giữ gìn phục vụ cùng nhưng tái sinh đẩy mạnh tề dưới tình huống, vệ tinh vị trí bảo trì nhiệm vụ tiêu hao đẩy mạnh tề hạn chế này thọ mệnh. Trước mắt sử dụngHall hiệu ứng đẩy mạnh khíLà một loại hiệu suất cao điện đẩy mạnh hệ thống, đem có khả năng kéo dài vệ tinh sử dụng thọ mệnh.

Thông tín

Yên lặng quỹ đạo vệ tinh khoảng cách mặt đất tương đương xa xôi, cho nên mặt đất cùng vệ tinh thông tín lùi lại thực rõ ràng. Tín hiệu từ một cái mặt đất đứng ở vệ tinh lại phản hồi đến một cái khác mặt đất trạm sở cần thời gian ước chừng vì 0.25 giây, nói cách khác, tín hiệu từ mặt đất trạm A tới mặt đất trạm B lại phản hồi mặt đất trạm A sở trải qua thời gian tiếp cận 0.5 giây.

Địa cầu yên lặng quỹ đạo vệ tinh ở vào xích đạo chính phía trên, nhưng càng đi nam hoặc hướng bắc, yên lặng vệ tinh ở trên bầu trời góc độ liền càng thấp. Theo quan trắc giả vĩ độ gia tăng, cùng vệ tinh thông tín trở nên càng thêm khó khăn, đây là bởi vì đại khí chiết xạ, địa cầu bức xạ nhiệt, tầm mắt cách trở cùng mặt đất cùng vật kiến trúc tín hiệu phản xạ chờ nhân tố ảnh hưởng. Đương vĩ độ cao hơn 81° khi, yên lặng quỹ đạo vệ tinh đem thấp hơn đường chân trời, không có khả năng bị quan trắc đến. Bởi vậy, Nga vệ tinh thông tin chọn dùng hình bầu dụcTia chớp quỹ đạoCùngLãnh nguyên quỹ đạo,Loại này quỹ đạo thượng vệ tinh ở cao vĩ độ khu vực có thể thấy được tính cực hảo.

Quỹ đạo phân phối

Yên lặng quỹ đạo vệ tinh đều cần thiết phân bố ởXích đạoTrên không cùng cái vòng tròn thượng. Ở vận hành trong quá trình, vì tránh cho vệ tinh đã chịu bất lương tần suất quấy nhiễu, yêu cầu đem yên lặng quỹ đạo vệ tinh tách ra tới đặt, này liền ý nghĩa quỹ đạo vị trí là hữu hạn, bởi vậy, yên lặng quỹ đạo thượng vận hành vệ tinh số lượng cũng là nhất định. Bất đồng quốc gia vì tranh đến cùng yên lặng quỹ đạo vị trí ( nhưKinh độTương đồng màVĩ độBất đồng quốc gia ) cùng tần suất tài nguyên sẽ phát sinh mâu thuẫn, như vậy mâu thuẫn có thể thông quaQuốc tế điện tín liên minhQuỹ đạo phân phối cơ chế tới phối hợp giải quyết.1976 năm, 8 cái xích đạo quốc gia thông qua Bogota tuyên ngôn, tuyên bố này đó quốc gia có được này lãnh thổ trên không yên lặng quỹ đạo chủ quyền, nhưng cái này tuyên ngôn chưa bao giờ bị quốc tế xã hội thừa nhận.

Yên lặng quỹ đạo vệ tinh thọ mệnh

Đương yên lặng quỹ đạo vệ tinh nhiên liệu hao hết khi, đem không có khả năng bảo trì ở phía trước quỹ đạo vị trí, vệ tinh phục vụ thọ mệnh liền kết thúc. Nói như vậy, vệ tinh đẩy mạnh tề hao hết khi, nàyChuyển phát khíCùng với tinh thượng hệ thống khác còn có thể bình thường công tác. Nếu đình chỉ tiến hành nam bắc vị trí bảo trì khống chế, một ít vệ tinh có thể tiếp tục ởNghiêng quỹ đạoThượng vận hành ( này tinh hạ điểm lấy xích đạo vì trung tâm họa “8” tự đồ án ).Hoặc là, có thể đem vệ tinh quỹ đạo tăng lên tớiMộ địa quỹ đạoXử lý rớt.

2019 năm 4 nguyệt,Quốc tế vệ tinh thông tin tổ chức 29eVệ tinh chỉ vận hành 3 năm liền nhân đẩy mạnh tề tiết lộ mà giải thể, mảnh nhỏ uy hiếp nên quỹ đạo mặt khác vệ tinh hoạt động an toàn.

Máy đo độ cao tính

Ở hình tròn quỹ đạo,Lực hướng tâmTừLực vạn vật hấp dẫnCung cấp.

$\mathbf {F} _{\text{c}}=\mathbf {F} _{\text{g}}$

$mr\ Omega ^{2}={\frac {GMm}{r^{2}}}$

$r^{3}={\frac {GM}{\ Omega ^{2}}}\to r={\sqrt[{3}]{\frac {GM}{\ Omega ^{2}}}}$

• ωLà tốc độ góc, một ngày là 23 giờ 56 phân 4 giây, một vòng là 2π

$\ Omega \approx {\frac {2\mathrm {\pi } ~\mathrm {rad} }{86\,164~\mathrm {s} }}\approx 7.2921\times 10^{-5}~\mathrm {rad} /\mathrm {s}$

• MLà địa cầu chất lượng5.9736 × 10²⁴kg
• GLà lực vạn vật hấp dẫn hằng số6.67428 ± 0.00067 × 10⁻¹¹m³kg⁻¹s⁻²

Đại nhập trở lên con số, đến ra địa cầu yên lặng quỹ đạo bán kính là 42,164 km. Suy xét địa cầu bán kính 6,378 km, độ cao là 35,786 km.

Tốc độ tuyến còn lại là:

$v=\ Omega r\approx 3.0746~\mathrm {km} /\mathrm {s} \approx 11\,068~\mathrm {km} /\mathrm {h}$

Địa cầu yên lặng quỹ đạo,Galileo hệ thống định vị,Toàn cầu hệ thống định vị( GPS ),Cách Lonas hệ thống,Bắc Đẩu vệ tinh hướng dẫn hệ thống,Quốc tế vũ trụ trạmCậpHubble kính viễn vọngBán kính tương đối đồ. Mặt khác,Mặt trăng quỹ đạoBán kính ( 385,000 km ) là địa cầu yên lặng quỹ đạo ước chừng 9 lần.

Cùng địa cầu đồng bộ quỹ đạo quan hệ

Tham kiến:Địa cầu đồng bộ quỹ đạo

Địa cầu yên lặng quỹ đạo làĐịa cầu đồng bộ quỹ đạoMột cái trường hợp đặc biệt. Hai người khác nhau có tam:

1. Quỹ đạo góc chếch có khác nhau, địa cầu đồng bộ quỹ đạo không nhất định ở xích đạo trên mặt phương.
2. Người quan sát nhìn đến hiện tượng bất đồng, địa cầu đồng bộ quỹ đạo thượng vệ tinh mỗi ngày lấy tương đồng thời gian thông qua trên địa cầu cùng cái điểm, mặt đất người quan sát nhìn đến vệ tinh là di động; mà địa cầu yên lặng quỹ đạo thượng vệ tinh vẫn luôn cố định ở này xác định địa điểm vị trí bất động.
3. Tinh hạ điểmQuỹ đạo bất đồng, địa cầu đồng bộ vệ tinh tinh hạ điểm quỹ đạo là một cái 8 hình chữ phong bế đường cong.

Tương quan điều mục

• Vệ tinh nhân tạo
• Đồng bộ vệ tinh
• Địa cầu đồng bộ quỹ đạo
• Địa cầu đồng bộ vệ tinh

Phần ngoài liên kết

• Địa cầu yên lặng quỹ đạo cùng địa cầu đồng bộ quỹ đạo khác nhau