《卫星通信导论》讲稿 李兴 电子科技大学信息所 2002年3月 1卫星轨道和星座设计 图片1:星座方案是卫星移动通信系统设计的重要课题,它直接关系到系统网络 组成,链路传播特性,投资和服务方式与范围等几个重要方面 图片2:(介绍学科内容) 图片3: 图片4:卫星测控系统首先要了解和测量卫星轨道.卫星绕地球运行一般是 无动力飞行,其轨道近似为椭圆.由于地球不是理想的均匀圆球,此外卫星在运 动中还要受到其它天体的引力(如月球和太阳)、太阳辐射压力的影响,近地卫星 的运行则还要受到地球大气阻力,因此实际卫星的运动是很复杂的,轨道也不是 个椭圆.通常称轨道对椭圆的偏离现象为“摄动”,上述的这些力称为“摄动 力”.人们应用卫星或飞船进行各项航天活动,必须先行设计特定的轨道,在其 受到摄动力作用而改变时,则需对其进行控制并予以保持.另一方面,如在任务 中需要故变飞行轨道(变轨),亦须充分了解变轨前的轨道参数和新的目标轨道参 数,才能对其进行正确的控制.我们将讨论各种轨道的基本参数、摄动因素、简 单的轨道计算方法以及卫星寿命的估算方法等。 图片5: 图片9:在天体动力学中使用了许多的坐标系,但在研究卫星轨道时只 用到其中的一部分,并且这些坐标系之间是可以相互转换的。 1.日心( Heliocentric)圆坐标系 用来描述绕着太阳运动的行星的轨道,如图所示。坐标系的原点是太阳的中 心,其ⅹY基准平面与地球绕着太阳旋转的椭圆轨道面重合。轴定义为连接原 点和椭圆面与地球赤道面的横断面的连线,其正方向指向春分点方向,所谓春分 点方向是指在春季第一天连接地球和太阳中心的直线的方向。Y轴的正方向指向 X轴正方向的东方S轴的正方向指向原点的北方 图片10《卫星通信导论》讲稿 李兴 电子科技大学信息所 2002 年 3 月 1 卫星轨道和星座设计 图片 1：星座方案是卫星移动通信系统设计的重要课题，它直接关系到系统网络 组成，链路传播特性，投资和服务方式与范围等几个重要方面。 图片 2：（介绍学科内容） 图片 3： 图片 4： 卫星测控系统首先要了解和测量卫星轨道．卫星绕地球运行一般是 无动力飞行，其轨道近似为椭圆．由于地球不是理想的均匀圆球，此外卫星在运 动中还要受到其它天体的引力(如月球和太阳)、太阳辐射压力的影响，近地卫星 的运行则还要受到地球大气阻力，因此实际卫星的运动是很复杂的，轨道也不是 一个椭圆．通常称轨道对椭圆的偏离现象为“摄动”，上述的这些力称为“摄动 力”．人们应用卫星或飞船进行各项航天活动，必须先行设计特定的轨道，在其 受到摄动力作用而改变时，则需对其进行控制并予以保持．另一方面，如在任务 中需要故变飞行轨道(变轨)，亦须充分了解变轨前的轨道参数和新的目标轨道参 数，才能对其进行正确的控制．我们将讨论各种轨道的基本参数、摄动因素、简 单的轨道计算方法以及卫星寿命的估算方法等。 图片 5： 图片 9：在天体动力学中使用了许多的坐标系，但在研究卫星轨道时只 用到其中的一部分，并且这些坐标系之间是可以相互转换的。 1．日心（Heliocentric）圆坐标系 用来描述绕着太阳运动的行星的轨道，如图所示。坐标系的原点是太阳的中 心，其 XY 基准平面与地球绕着太阳旋转的椭圆轨道面重合。X 轴定义为连接原 点和椭圆面与地球赤道面的横断面的连线，其正方向指向春分点方向，所谓春分 点方向是指在春季第一天连接地球和太阳中心的直线的方向。Y 轴的正方向指向 X 轴正方向的东方 S 轴的正方向指向原点的北方。 图片 10：