Загрузка...

Если при определении траектории движения спутника подразумевают его движение под действием только силы притяжения Земли, с одним притягивающим центром в центре масс Земли, то такое движение называют невозмущенным или кеплеровым. Если при определении траекторного движения спутника учитывают возмущающие силы, такие как притяжение Луны и Солнца, давление светового излучения, неравномерность гравитационного поля Земли и другие, то такое движение называется возмущенным.

 

Невозмущенное (кеплерово) орбитальное движение

кеплеркеплер2

Первый закон Кеплера гласит, что любая траектория спутника, движущегося в центральном поле тяготения, лежит в неподвижной относительно инерциальной системы координат плоскости, проходящей через центр тяготения, и представляет собой кривую второго порядка, в одном из фокусов которой находится центр притяжения. Плоскость, в которой лежит траектория движения спутника, называется орбитальной плоскостью (рис. 2.4).

орбита_спутника

Проходящая через экватор плоскость XOY называется экваториальной плоскостью. Ориентация орбитальной плоскости характеризуется ее положением относительно экваториальной плоскости. Линия пересечения этих плоскостей называется линией узлов, а узлами орбиты спутника являются точки пересечения орбиты с экваториальной плоскостью. Узел U, образующийся при движении спутника из южной небесной полусферы в северную, называют восходящим, а узел D, образующийся при движении из северной небесной полусферы в южную – нисходящим.

орбит_плоскость

Эксцентриситет е определяет форму орбиты. При е = 0 орбита является круговой; при 0 < е < 1 эллиптической, с вытянутостью, зависящей от е и р; при е = 1 параболической; при е > 1 орбита имеет форму гиперболы. Навигационные спутники как правило движутся по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов орбиты находится Земля.

орбита

Прямую линию, проходящую через фокусы эллипса О, называют линией апсид, а точки пересечения этой линии с эллипсом – апсидами. Ближайшую к центру полярной системы координат вершину (точка П) называют перицентром, а удаленную вершину (точка А) -апоцентром. Это обобщенные термины. Если спутник вращается по эллиптической орбите вокруг Земли, то эти точки называются соответственно перигей и апогей. Заметим, что точку апоцентра имеют только эллиптические орбиты.

радиус_Земли

 

аномалия

Геометрический смысл параметра Е проиллюстрирован на рис. 2.6, где кроме эллиптической орбиты спутника приведена гипотетическая круговая орбита. На ней фиксируется точка Н1, имеющая одинаковую со спутником абсциссу, и для этой точки определяется угловой параметр Е.
Когда спутник движется по эллиптической орбите, его угловая скорость непостоянна и зависит от положения на орбите. Для вычислений удобнее использовать равномерное движение с постоянной угловой скоростью. С этой целью вводится угловой параметр М – средняя аномалия для момента времени t, или средняя аномалия эпохи t:

геом_смысл_аномалии

форм

форм2

дифференц

сектори_скорость

скорость

спутник

Эй! Моряк, почитай и это:



Добавить комментарий