Trudno wymyślić część ludzkiego życia , które nie mają wpływu na informacje , że satelity wykonania . Satelity obserwować pogodę , przesyłania sygnałów telefonicznych i dostarczyć informacje nawigacyjne dla ruchu ziemi , powietrza i morza . Orbita satelity powinny dopasować swoje zadanie . Długoterminowe satelitarna obserwacja pogody powinny być w wysokim, orbicie geostacjonarnej więc może stale monitorować powierzchni Ziemi , natomiast satelity nawigacyjne może znaleźć niższe orbity bardziej wydajne . Zadaniem regulacji orbity satelity jestproblemem mechaniki orbitalnej i jeden z najczęstszych problemów jest orbitalnych mechaniki zmiana orbity współpłaszczyznową .
Orbita satelity jest określana przez jego lokalizacja i jego prędkość . Więc dwa satelity , które przechodzą przez dokładnie w tym samym momencie może mieć zupełnie inne orbity , jeśli ich prędkości są różne. Tosztuczka współpłaszczyznowe zmiany orbity . W jednym punkcie na orbicie satelitę , należy zmienić jego prędkość , aby umieścić go w innym orbicie . Pozwól jej odejść na chwilę , dopóki nie dostaje , gdzie chcesz go skończyć i ponownie zmienić jej prędkość , aby umieścić go w swojej ostatecznej orbicie . Szczegóły nie są tak skomplikowane , biorąc pod uwagę kilka kluczowych równań . Instrukcja
1
Oblicz prędkość początkową satelity . Prędkość jest przez pierwiastek kwadratowy z grawitacyjnych stałych czasów Newtonamasa Ziemi podzielona przez promień orbity satelity . Łódź
Na przykład ,satelita w orbicie kołowej 250 km nad powierzchnią Ziemi ma promieniu równym promieniowi Ziemi powiększonej jej wysokości ; że jest
6,378 x 10 ^ 6 + 250 x 10 ^ 3 m = 6,628 x 10 ^ 6 metrów .
G x M na Ziemi jest 3,968 x 10 ^ 14 m ^ 3 /s ^ 2 , więc prędkość satelity jest przez
sqrt ( G x M/r1 ) = sqrt ( 3.968 x 10 x 10 ^ 14/6.628 ^ 6 ) = 7755 metrów na sekundę ( ponad 17.000 mil na godzin ) .
2
ustalenie prędkości końcowej orbicie . Prędkość jest przez tego samego wzoru jak w punkcie 1 , tylko z różnych promieniach . Łódź
Na przykład , że chcesz , aby przenieść satelitę na orbicie kołowej 4000 km nad powierzchnią Ziemi . Prędkość końcowa będzie
sqrt ( 3.968 x 10 x 10 ^ 14/10.378 ^ 6 ) = 6197 metrów na sekundę .
3
Oblicz prędkość początkową przenosić na orbitę , aby uzyskać od początkowej do końcowej orbicie . Oznacza to, żesatelita nie tylko skakać z jednej orbity nanastępny ; przenosi na zasadzie eliptyczny orbicie. Prędkość wyjściowa eliptycznej orbicie jest przez
sqrt ( ( G x M) x ( 2/r_initial – . 2 /( r_initial + r_final ) )
Na przykład problemem jest
sqrt ( 3,968 x 10 ^ 14 x ( 2/6.628 x 10 ^ 6 – . 2 /( 6,628 x 10 ^ 6 + 10,378 x 10 ^ 6)) = 8569 metrów na sekundę
4
Uruchomić silniki satelity na tyle długo , aby zmienić prędkość satelity ,manewr znany w branży jako ” delta- V „.ilość delta- V jestróżnica między prędkością początkową orbitę i .prędkość przenoszenia orbity w tym samym punkcie
przykładzie problemu,prędkości przeniesienia orbity jest 8569 metrów na sekundę , aprędkość początkowa jest 7755 metrów na sekundę , więcróżnica polega 8569 – 7755 = 814 metrów na sekundę .
5
obliczenia ostatecznego prędkość satelity na orbitę transferową . to , jak szybkobędzie się działo satelitarna , kiedy podróżuje się w jego orbicie transferowej się do końcowego promienia orbity . równanie jest takie samo jak w punkcie 3 , z tym, że ” r_initial ” s i ” r_final ” s miejsca zmiana
przykładzie problemu , to staje się : .
sqrt ( 3,968 x 10 ^ 14 x ( 2/10.378 x 10 ^ 6 – 2 /( 10,378 x 10 ^ 6 + 6,628 x 10 ^ 6 ) ) = 5472 metrów na sekundę
6
satelita jest . pożądany końcowy promień zastosować inny delta -V, to czas równy różnicy pomiędzy pożądanym końcowym prędkością obliczoną w etapie 2 i prędkości przeniesienia orbity w tym samym punkcie , obliczoną w etapie 5 . Łódź
przykładu problem ten staje się :
6197 – 5472 metrów na sekundę = 725 metrów na sekundę
Imperium .