地球同步轨道(英语:Geosynchronous orbit,GSO),是一个以地球为中心的轨道。其轨道周期与地球自转周期一致,为23小时56分4秒(一个恒星日)。
地球同步轨道的一个特例是地球静止轨道,它是地球赤道平面上的一个圆形地球同步轨道。在地球静止轨道上的卫星对地面上的观察者来说,在天空中的位置保持不变。
通讯卫星通常采用地球静止轨道或接近地球静止轨道,这样与之通信的卫星天线就不必移动,而是可以永久地指向天空中卫星出现的固定位置。
类别
地球静止轨道
椭圆和倾斜的地球同步轨道
地球同步轨道上的许多物体都有偏心和/或倾角的轨道。偏心使轨道呈椭圆形,从地面站的角度看,似乎是在天空中向东向西摆动,而倾角使轨道与赤道相比倾斜,从地面站看,似乎是向北向南摆动。这些影响结合起来形成了一个日行迹(数字8)[1]:122
椭圆/偏心轨道上的卫星必须由可操纵的卫星地面站来跟踪。[1]:122
冻原轨道
冻原轨道是一个偏心的俄罗斯地球同步轨道,它允许卫星大部分时间停留在一个高纬度的位置上。这一冻结轨道的倾角为63.4°,减少了对轨道保持的需要[2]。该轨道至少需要两颗卫星来提供对一个地区的连续覆盖。[3]天狼星XM卫星电台使用这种轨道来提高美国和加拿大北部的信号强度。[4]
准天顶轨道
准天顶卫星系统(QZSS) 是一个运行在地球同步轨道上的三颗卫星系统,轨道倾角为42°,偏心率为0.075。[5]每颗卫星在日本上空长时间停留,使信号能够到达都市峡谷的接收器,然后迅速通过澳大利亚上空。[6]
特性
地球同步轨道有以下特性:
周期
所有地球同步轨道的轨道周期都正好等于一个恒星日。[7]这意味着卫星将在每个(恒星)日返回地球表面的同一地点,而不考虑其他轨道属性。[1]:121[8]这个轨道周期,,通过公式与轨道的半长轴直接相关。
其中:
参考资料
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 引证错误:
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的ref(参考)提供文本 - ↑ Maral, Gerard; Bousquet, Michel. 2.2.1.2 Tundra Orbits. Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology. 2011-08-24. ISBN 978-1-119-96509-1.
- ↑ Jenkin, A.B.; McVey, J.P.; Wilson, J.R.; Sorge, M.E. Tundra Disposal Orbit Study. 7th European Conference on Space Debris. ESA Space Debris Office. 2017 [2017-10-02].
- ↑ Sirius Rising: Proton-M Ready to Launch Digital Radio Satellite Into Orbit. AmericaSpace. 2013-10-18 [2017-07-08].
- ↑ Japan Aerospace Exploration Agency, Interface Specifications for QZSS, version 1.7: 7–8, 2016-07-14
- ↑ Quasi-Zenith Satellite Orbit (QZO). [2018-03-10].
- ↑ Chobotov, Vladimir (编). Orbital Mechanics 2nd. Washington, DC: AIAA Education Series. 1996: 304. ISBN 9781563471797. OCLC 807084516.
- ↑ Vallado, David A. Fundamentals of Astrodynamics and Applications. Hawthorne, CA: Microcosm Press. 2007: 31. OCLC 263448232.