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同步卫星为什么是高度一定?

归档日期:08-23       文本归类:弹道最高点      文章编辑:爱尚语录

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  地球同步轨道的意思是:在该轨道上运行的卫星,其围绕地球运行周期与地球自转周期相同,即与地球自转保持同步。从地面看上去,卫星总是定点于地面某点的赤道上空,保持不动,仿佛是静止的。因此,地球同步轨道卫星也称静止卫星。

  从其运动特征看,卫星与地球以相同的角速度转动,角速度与地球自转角速度相同,线公里。

  同步卫星维持圆轨道运行,需满足两个条件,(1)卫星的角速度与地球自转的角速度相等,既不可快,又不可慢,这称为同步条件,即不快不慢条件。(2)卫星所受到的向心力等于地球对它的吸引力,以保持既不飞离地球范围,又不落回地球上来,这称为第一宇宙条件,即不上不下条件。

  (2)mω^2(R+h)=GMm/(R+h)^2即卫星的向心力等于地球对它的引力

  即,卫星只有在这一高度的赤道上空运行,才能保证卫星围绕地球的运行周期与地球的自转周期相同,才能是地球同步卫星。

  人造卫星绕地球的周期和地球的自转同步称为同步卫星(Geostationary Satellite),它的优点是使用者只要对准人造卫星就可进行沟通而不必再追踪卫星的轨迹。

  同步卫星,一般说的就是地球同步卫星,特点是运行周期与地球相同,且旋转的方向,与地球自转方向相同,而且,与地球的自转轴垂直。

  (3)圆周运动,速度和角速度关系为: w=v/r;r为物体质点到旋转中心的距离;本问题中,r=R+H,R为地球半径,H为高度。

  其中,G是引力常数,结合天体问题,M看成地球质量,m看成卫星质量,F是相互作用力,可以看成卫星围绕地球运动,所需要的力。

  其中G是常数,M地球质量是常数,w在(2)中,证明也是常数,所以r是常数。

  如果熟悉开普勒的定律,这是他观察的规律。同步卫星的周期一定,因此高度一定。

  上面过程,假设地球是个完美的均匀的球体,地球质量相比卫星质量大很多,地球的自转周期完美,不考虑月亮等其他天体的影响。

  卫星的高度和他的速度有关,越低速度就要越快,越高速度就越低,为了和地球的自转同步,只有选择那个合适的高度,偏离这个高度,就会比地球自转或快或慢了,所以高度是一定的,真心再帮你期待采纳,

  人造卫星绕地球的周期和地球的自转同步称为同步卫星(Geostationary Satellite),它的优点是使用者只要对准人造卫星就可进行沟通而不必再追踪卫星的轨迹。

  同步卫星的高度可透过喀卜勒(J.Kepler)第三定律H + E = R = AP2/3来计算,其中周期P = 0.99727,比例常数A = 42241,地球半径Er = 6378公里,故可算出同步卫星的高度为H = 35,786公里.同步卫星的缺点是空间有高度的限制、因距离太远造成电波传递时间的迟延,例如同步卫星约需要250ms(= 2*3.5*104/3*105)的传递时间及因距离太远造成电波传递的功率要相当大。

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