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地球同步轨道(Earth Geosynchronous Or


2020-06-27



一颗卫星或行星其轨道週期与所环绕的行星或恆星的自转週期相同,则此卫星或行星所运行之轨道称为同步轨道(geosynchronous orbit);而最常见的就是地球同步轨道。只要是在地面上的观察者经过地球自转一周以后,在天空相同的高度、位置再度看到相同的卫星出现,就可算是同步了。但是这个词经常被用来提及特殊情况的地球同步轨道,即赤道正上方的轨道,也称为地球静止轨道(geostationary orbit)。若卫星轨道倾角为0°,赤道平面与轨道平面重合,则卫星在赤道上空,并且若卫星的轨道周期等于地球的自转周期,且旋转方向相同,从地面上看,这种轨道上的卫星相对地球赤道上某一点不动。

总结来说,实现地球静止轨道,必须满足以下条件:卫星运行方向与地球自转方向相同;轨道倾角为0°;轨道偏心率为0,即轨道是圆形的;轨道周期23小时56分04秒,等于地球自转周期,即恆星日。

地球静止轨道的轨道半径为42,164公里,海拔为35,786公里,
其轨道速度3.07公里/秒,週期为一恆星日(23小时56分04秒)而非太阳日。

要计算地球静止轨道的高度,其公式推导如后: 地球同步轨道(Earth Geosynchronous Or
通过牛顿第二定律运动, 地球同步轨道(Earth Geosynchronous Or
其中: 地球同步轨道(Earth Geosynchronous Orω 是角速度而轨道半径 r 是从地球质心算起。
重力加速度大小: 地球同步轨道(Earth Geosynchronous Or
地球同步轨道(Earth Geosynchronous Or

 由此产生的轨道半径为 42,164公里(26,199英里)。减去地球的赤道半径 6,378公里(3,963英里),给出了高度的 35,786公里(22,236英里)。

轨道速度(如何快速移动的卫星在太空中)乘以角速度的轨道半径:
地球同步轨道(Earth Geosynchronous Or

实际上,由于地球赤道的隆起,轨道不完全是圆形,带有一点椭圆形,在一天当中轨道半径时大时小,轨道半径偏大时,卫星速度减小,其相对地球就要向西漂移,否则要向东漂移。另外卫星的轨道倾角也不正好为0°,这时卫星作南北漂移。若卫星轨道有点椭圆形,又有一点倾角,则卫星星下点轨迹是上面两种结果的合成,使得每天星下点轨迹为”8″ 字形。而为了改善这种情况,可由地面控制卫星的推进系统,降低其高度,以便增加其速度。

资料来源:
1.维基百科–地球同步轨道  http://en.wikipedia.org/wiki/Geosynchronous_orbit
2.维基百科–地球静止轨道  http://en.wikipedia.org/wiki/Geostationary_orbit
3.曾忠一(1988),大气卫星遥测学,渤海堂文化事业有限公司,台湾台北,第169页。



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