请问不对称的8字形轨道是怎么回事?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 20:08:54
看介绍日本卫星导航系统里面的“准天顶系统”,里面介绍轨道是:
QZSS由卫星、地面运行控制段及用户接收机三部分组成。系统空间段由三颗IGSO卫星组成,卫星采用大椭圆轨道,3个轨道平面半长轴a=42164km,偏心率e=0.099,倾角i=45度,升交点赤道Ω相差120度。

QZSS由三颗分置于相间120°的三个轨道面上的卫星组成,轨道周期为23小时56分钟,倾角45°,偏心率0.1,轨道高度为31 500~40 000 公里。

有偏心率说明是椭圆轨道,这个椭圆轨道怎么形成这个不对称的8字形轨道?

http://www.beidou.gov.cn/2011/05 ... e383d8b5a4c636.html
http://www.chinabeidou.gov.cn/xinwen/186.html看介绍日本卫星导航系统里面的“准天顶系统”,里面介绍轨道是:
QZSS由卫星、地面运行控制段及用户接收机三部分组成。系统空间段由三颗IGSO卫星组成,卫星采用大椭圆轨道,3个轨道平面半长轴a=42164km,偏心率e=0.099,倾角i=45度,升交点赤道Ω相差120度。

QZSS由三颗分置于相间120°的三个轨道面上的卫星组成,轨道周期为23小时56分钟,倾角45°,偏心率0.1,轨道高度为31 500~40 000 公里。

有偏心率说明是椭圆轨道,这个椭圆轨道怎么形成这个不对称的8字形轨道?

http://www.beidou.gov.cn/2011/05 ... e383d8b5a4c636.html
http://www.chinabeidou.gov.cn/xinwen/186.html
GSO星下点投影轨迹知道吧,就是一个不动的点
IGSO星下点,是一个交点在赤道上的8字型,8字大小看倾角
把IGSO拉成椭圆形,就是上面这种大小8字,日本这个在北半球卫星轨道高,南半球低,尽量增加在日本上空的时间

纸飞机 发表于 2016-4-29 21:02
GSO星下点投影轨迹知道吧,就是一个不动的点
IGSO星下点,是一个交点在赤道上的8字型,8字大小看倾角
把I ...


椭圆形IGSO的8字轨道两个圈的结合点所在地球上的维度有什么决定?就是下面图“X号”所在点的维度由什么决定?

怎么上面的图里日本上空的半个8字是八小时,下面半个8字是16小时?这样日本上空的时间反而短了?
纸飞机 发表于 2016-4-29 21:02
GSO星下点投影轨迹知道吧,就是一个不动的点
IGSO星下点,是一个交点在赤道上的8字型,8字大小看倾角
把I ...


椭圆形IGSO的8字轨道两个圈的结合点所在地球上的维度有什么决定?就是下面图“X号”所在点的维度由什么决定?

怎么上面的图里日本上空的半个8字是八小时,下面半个8字是16小时?这样日本上空的时间反而短了?
正圆形的倾斜地球同步轨道,在地球的投影是对称的8字形,对称点并且在赤道上,8字的顶和脚所在的维度是轨道的倾角。
那么这个8字的胖瘦是有什么决定的?

下面的图画的不好看,凑活着看吧。倾角为60°的IGSO正圆轨道。
这个轨迹其实是星下点投影。
X号”的维度是有什么因素决定的?

瀚海百丈冰 发表于 2016-4-29 21:11
椭圆形IGSO的8字轨道两个圈的结合点所在地球上的维度有什么决定?就是下面图“X号”所在点的维度由什么 ...


  因为地球是自转的,因为地球具有一个固定的自转角速度,这就为星下点带来第一个角速度影响因素。这个我想不必进一步说了。

  要重点说的是,根据开普勒定律,知卫星椭圆轨道运动时,单位时间内扫过的轨道平面面积扫过速率相等,因此卫星的高度越高,环绕角速度越低。
  同时,卫星的轨道还有一定的倾角和升交点赤经,当卫星向远地点运动,高度越来越高,因此角速度越来越慢,然而地球自转的角速度是恒定的,如果卫星的高度足够达到角速度乘以轨道倾角的余弦值小于地球赤道自转角速度时,卫星的星就会被地球”超车“,因此星下点会逐渐逆着地画。

卫星在往远地点走的时候,由于轨道是椭圆形的,角速度减慢并不是均匀的,因此角速度乘以轨道倾角的余弦值减小的越来越慢,因此被地球加速超车的单位时间内的位移增量越来越小。因此是一个有点内扣的被超车段。
这就是这一段





但是,卫星的轨道是有一定倾角的,绕过远地点后公转加速度越来越大,但是由于方向相反,因此此时的角速度乘以轨道倾角后,方向与地球自转角速度方向相反,随后的过程类比上面的描述,直到抵达近地点以前,都是相对反着地球自转方向运行的,因此星下点是这段:


归纳:呈8字形是因为有一定轨道倾角。这个你说你理解了我就不多说了。同时呈不对称的,表示轨道是个离心率大,而且半长轴也比较大的椭圆轨道。
瀚海百丈冰 发表于 2016-4-29 21:11
椭圆形IGSO的8字轨道两个圈的结合点所在地球上的维度有什么决定?就是下面图“X号”所在点的维度由什么 ...


  因为地球是自转的,因为地球具有一个固定的自转角速度,这就为星下点带来第一个角速度影响因素。这个我想不必进一步说了。

  要重点说的是,根据开普勒定律,知卫星椭圆轨道运动时,单位时间内扫过的轨道平面面积扫过速率相等,因此卫星的高度越高,环绕角速度越低。
  同时,卫星的轨道还有一定的倾角和升交点赤经,当卫星向远地点运动,高度越来越高,因此角速度越来越慢,然而地球自转的角速度是恒定的,如果卫星的高度足够达到角速度乘以轨道倾角的余弦值小于地球赤道自转角速度时,卫星的星就会被地球”超车“,因此星下点会逐渐逆着地画。

QZSS卫星星下点轨迹讲解1.jpg (69.81 KB, 下载次数: 1)

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2016-4-29 22:32 上传


卫星在往远地点走的时候,由于轨道是椭圆形的,角速度减慢并不是均匀的,因此角速度乘以轨道倾角的余弦值减小的越来越慢,因此被地球加速超车的单位时间内的位移增量越来越小。因此是一个有点内扣的被超车段。
这就是这一段

QZSS卫星星下点轨迹讲解2.jpg (68.85 KB, 下载次数: 1)

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2016-4-29 22:27 上传






但是,卫星的轨道是有一定倾角的,绕过远地点后公转加速度越来越大,但是由于方向相反,因此此时的角速度乘以轨道倾角后,方向与地球自转角速度方向相反,随后的过程类比上面的描述,直到抵达近地点以前,都是相对反着地球自转方向运行的,因此星下点是这段:

QZSS卫星星下点轨迹讲解4.jpg (69.76 KB, 下载次数: 1)

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2016-4-29 22:32 上传



归纳:呈8字形是因为有一定轨道倾角。这个你说你理解了我就不多说了。同时呈不对称的,表示轨道是个离心率大,而且半长轴也比较大的椭圆轨道。
学习了,前两天还对这个IGSO轨道不是太理解呢,能隐约想明白,但脑海里总是无法实现这个地球自转和卫星绕行的投影画面,看到你的解释多少又理解清晰了一些。如果有高手出个GIF动图就好了。。。


学习了,


应该类似于静止轨道的放大版


理解为静止轨道控制不好,以定点为中心,来回打转,就是这个意思


无聊之极 发表于 2016-5-10 11:32
学习了,
那么为何会以定点为中心,来回打转?
我发这个帖子的目的就是为了弄清地球自转、轨道公转、星下点之间的关系。
我得承认关于这个到现在还晕晕乎乎。
那么为何会以定点为中心,来回打转?
我发这个帖子的目的就是为了弄清地球自转、轨道公转、星下点之间的 ...
拿地球仪比划一下吧,地球自转,卫星绕地球转,两个旋转面有夹角
听听大神 发表于 2016-5-11 15:27
拿地球仪比划一下吧,地球自转,卫星绕地球转,两个旋转面有夹角
还得弄个激光灯
这是星下点。
  实在弄不懂的,建议用地球仪,加激光头模拟

axsico 发表于 2016-5-9 21:20
学习了,前两天还对这个IGSO轨道不是太理解呢,能隐约想明白,但脑海里总是无法实现这个地球自转和卫星绕行 ...


日本人早就发了轨道的视频:
http://global.jaxa.jp/countdown/f18/overview/orbit_e.html

他们科普做的真不错
[WARNING! WARNING!] http://global.jaxa.jp/countdown/f18/overview/orbit_j.flv
axsico 发表于 2016-5-9 21:20
学习了,前两天还对这个IGSO轨道不是太理解呢,能隐约想明白,但脑海里总是无法实现这个地球自转和卫星绕行 ...


日本人早就发了轨道的视频:
http://global.jaxa.jp/countdown/f18/overview/orbit_e.html

他们科普做的真不错
[WARNING! WARNING!] http://global.jaxa.jp/countdown/f18/overview/orbit_j.flv
瀚海百丈冰 发表于 2016-5-10 22:20
那么为何会以定点为中心,来回打转?
我发这个帖子的目的就是为了弄清地球自转、轨道公转、星下点之间的 ...
轨道原理,这是高校相关学科一门甚至几门课;

你准备在论坛搞清楚?
飞月球往返的航线不就起么