Движение навигационного спутника по орбите

Движение планет и искусственных спутников в пространстве осуществляется по законам небесной механики. Движение искусственных спутников можно оценивать и рассматривать как возмущенное, так и невозмущенное. Невозмущенным движением называется движение под действием сил одного притягивающего центра.

Под возмущенным движением понимают движение спутника, на который помимо силы притяжения Земли, действуют другие возмущающие силы: воздушные поля, притяжения Земли из-за не сферичности и различной плотности, влияния центра масс других планет, сопротивление окружающей среды и прочее.

При невозмущенном движении навигационного спутника его траектория, называемая орбитой описывается уравнением в полярной системе координат r, .

,(1.7)

где: r - радиус вектора; e - эксцентриситет; - полярный угол; р - фокальный параметр.

Уравнение (1.7) при есть окружность, при - парабола, - гипербола, при - эллипс.

Навигационные спутники движутся по эллиптическим орбитам . Рассмотрим рис. 1.12. На рисунке изображена эллиптическая траектория навигационного спутника. Траектория лежит в плоскости, проходящей через центр Земли. Центр масс Земли является одним из фокусов эллипса. Плоскость, в которой расположен эллипс называется орбитальной.

Рисунок 1.12 Ориентация орбитальной плоскости

Ориентация орбитальной плоскости характеризуется ее расположением относительно плоскости экватора, восходящим и нисходящим узлами; долготой восходящего узла и наклонением орбиты.

Прямую, пересечения обеих плоскостей называют линией узлов. Узлами орбиты являются две точки ее пересечения с плоскостью экватора (U и D соответственно). Точка U - восходящий узел, характеризует пересечение плоскости экватора при движении спутника из южной полусферы в северную; точка D - нисходящий узел, характеризует пересечение плоскостей экватора при движении спутника из северной полусферы в южную.

Долгота восходящего узла - отсчитывается в плоскости экватора от оси ОХ до линии ( лежит в пределах 0 .360°). Наклонение орбиты i - двухгранный угол между экваториальной и орбитальной плоскостями (i лежит в пределах 0 180°), отсчитываемый против часовой стрелки для наблюдателя, находящегося в точке восходящего узла.

Орбиту называют полярной при i = 90°; экваториальный при i = 0°; наклонной при 0 < i < 90°.

Рассмотрим элементы орбиты спутника в орбитальной плоскости на рис. 1.13. В одном из фокусов эллипса (точка О) находится центр масс Земли. Прямая, проходящая через фокусы эллипса называется линией апсид. Точки пересечения линии апсид с эллипсом называют апсидами. Ближайшая апсида к центру масс Земли (точка П) называется перигей, удаленная - (А) апогей. Угол между линией узлов и линией направлений в сторону перигея называется углом перигея - .

Рисунок 1.13 Эллиптическая орбита спутника

Кроме того, эллиптические орбиты характеризуются следующими параметрами: большой полуосью а; высотой апогея rА; высотой перигея rП; временем прохождения через перигей tn.

1. Спутниковая радионавигационная система, как высокотехнологичная информационная система, состоит из пяти основных сегментов: наземный управляющий сегмент, космический управляющий сегмент, сегмент пользователей, сегменты наземных и космических функциональных дополнений.

. В системе координат выделены три понятия: местная, геоцентрическая инерциальная (ECI) и геоцентрическая гринвичская (вращающаяся) прямоугольная система координат (ECEF).

. В спутниковой радионавигации время играет исключительно важное значение, поскольку основные навигационные определения производятся по формулам, в которых параметр времени присутствует многократно. Это прежде всего время распространения электромагнитного сигнала от навигационного спутника до потребителя, время "включения" часов спутника, время синхронизации данных передаваемых со спутника, время прохождения электромагнитного сигнала через атмосферу, влияние на время релятивистских эффектов, совмещение шкал времени спутника и потребителя.

Перейти на страницу: 1 2

Другие публикации

Основные материалы микроэлектроники, применяемые в процессе ее развития
Бурное развитие радиоэлектронной аппаратуры не могло происходить без существенного улучшения её параметров. В радиоэлектронике и электронной технике появилось новое, ...

Синтеза и анализ комбинационных схем
...

Меню

Copyright @2018, TECHsectors.ru.