Come calcolare l'orbita geosincrona

Un'orbita geostazionaria è un'orbita inclinata con un periodo di 24 ore. La pista di terra per un'orbita geosincrona appare come una figura otto centrato sull'equatore e viene estesa tra le latitudini di positivi e negativi uguale. Orbita geostazionaria è un'orbita geosincrona con un'inclinazione di zero gradi. Satelliti per le comunicazioni utilizzare orbite geostazionarie perché il satellite rimane stazionario sopra un punto sull'equatore, mai andando dietro la terra o fuori intervallo. Una definizione completa di qualsiasi orbita richiede sei elementi orbitali.

Istruzioni

• Determinare l'inclinazione. Questo valore sarà pre-definito o si può ottenere da una pista di terra via satellite. Un satellite in orbita geostazionaria non raggiungerà sopra o sotto le latitudini uguale all'inclinazione. Ad esempio, se il satellite è a 50 gradi di inclinazione, sarà solo andare per quanto plus/minus 50 gradi di latitudine.

• Calcolare l'asse semiasse maggiore (a). Poiché il periodo (P) è di 24 ore (86.4e3 secondi) e la costante gravitazionale (mu) è 3.986e5 km ^ 3/s ^ 2, si dispone di informazioni sufficienti per utilizzare l'equazione:P ^ 2 = 4pi ^ 2 (a ^ 3/mu)(86.4e3) ^ 2 = 4pi ^ 2 (un * 3/3.986e5)7.537e13 = un ^ 3un = 42.241 km

• Determinare gli elementi orbita circolare. Un'orbita geostazionaria è un'orbita circolare e alcuni elementi sono comuni per tutte le orbite circolari. L'eccentricità è un elemento utilizzato per descrivere l'allungamento in un'orbita ellittica, così per un'orbita circolare, e = 0. Argomento del Perigeo non è definito in un'orbita circolare, perché solo le orbite ellittiche sono ipogee e perigees. Anomalia vera è definita anche perché è legato al perigeo pure.

• Determinare l'ascensione retta del nodo ascendente. Questo è dove il satellite attraversa dall'emisfero sud nell'emisfero settentrionale. Perché un'orbita geosincrona solo attraversa l'equatore ad un certo punto, che è la posizione dell'Ascensione retta del nodo ascendente. L'angolo viene definito tra l'equinozio di primavera e il vettore dei nodi, ma poiché la terra ruota attraverso questo sistema di coordinate, ci sarà un tempo quando la longitudine zero gradi è allineato con l'equinozio di primavera. Ciò significa che è possibile utilizzare la longitudine del nodo ascendente come l'ascensione retta. Se la longitudine è negativa, è necessario aggiungere 360 gradi per convertirlo in un angolo positivo.

• Combinare tutti gli elementi orbitali per definire l'orbita statico. Poiché l'orbita è circolare, il semiasse maggiore è il raggio dell'orbita misurato dal centro della terra.Semiasse maggiore = un = 42.241 km (basato su un periodo di 24 ore)Inclinazione = i = 50 gradiAscensione retta del nodo ascendente = 360 + (-110) = 250 gradieccentricità = 0Argomento del Perigeo è definitoAnomalia vera non è definito

• Calcolare l'energia meccanica specifica del satellite.SM = - mu/2aSM =-3.986e5/(2*42241)SM = 4.718 km ^ 2/s ^ 2

• Calcolare la velocità orbitale del satellite. Per un'orbita circolare, la posizione del satellite dal centro della terra sarà sempre uguale il raggio dell'orbita.V = SQRT (2 ((mu/R) + sm))V = SQRT (2 ((3.986e5/42241) + 4.718))V = 5.32 km/s, che è oltre 3 miglia/sec.

Consigli & Avvertenze

  • Si noti che tutti gli elementi sono costanti tranne inclinazione e ascensione retta del nodo ascendente. Quei due sono programmati sia nell'orbita o può essere letto da una pista di terra.