Olisi vaikea ajatellaosa ihmisen elämää , joka ei vaikutatietoja, jotka satelliitit kantaa . Satelliitit katsellasää , kuljettaa puhelin signaalit ja antaa navigointi tietoja maa- , lento-ja laivaliikennettä . Satelliitin kiertoradalle pitäisi vastata tehtävänsä . Pitkän aikavälin sää satelliitin pitäisi ollakorkea , geosynkronisella radalla joten se voi jatkuvasti seuratamaanpinnan , kun navigointisatelliittien saattavat löytää alhaisempi kiertoradat tehokkaampia . Jonka tehtävänä on säätääsatelliitin kiertorata onorbital mekaniikka ongelma , ja yksi yleisimmistä silmäkuopan mekaniikka ongelmia muuttuusamassa tasossa kiertoradalla.
Satelliitin kiertoradan määräytyy sen sijainti ja sen nopeus . Joten kaksi satelliittia , jotka menevät läpi täsmälleen samaan kohtaan voi olla täysin erilainen kiertoradat jos niiden nopeudet ovat erilaiset . Tuotemppu muuttuviin coplanar kiertoradan. Jossain vaiheessasatelliitin kiertoradalle , muuttaa sen nopeus laittaa seeri kiertoradalle . Anna sen mennä jonkin aikaa, kunnes se saa minne haluat sen päätyä ja muuttaa sen nopeus nousee jälleen laittaa sen lopulliseen kiertoradalle . Yksityiskohtia ei ole kovin monimutkainen , koskamuutamia keskeisiä yhtälöt . Ohjeet
1
Laske alkuperäisen satelliitin nopeus . Nopeus saadaanneliöjuuri Newtonin gravitaatiovakio kertaamassaMaan jaettunasatelliitin radan säde .
Esimerkiksisatelliitinympyräradalle 250 km yläpuolellamaapallon pinnan on säde onmaapallon säde plus sen korkeus ; että on
6,378 x 10 ^ 6 + 250 x 10 ^ 3 metriä = 6,628 x 10 ^ 6 metriä .
G x Mmaapallo on 3,968 x 10 ^ 14 m ^ 3 /s ^ 2 niinsatelliitin nopeus saadaan
sqrt ( G x M/r1 ) = sqrt ( 3,968 x 10 ^ 14/6.628 x 10 ^ 6 ) = 7755 metriä sekunnissa ( yli 17000 mailia tunti ) .
2
nopeuden määrittämiseen lopullisen kiertoradalla . Nopeus saadaansama yhtälö kuin vaiheessa 1 , pelkästääneri säteellä.
Oletetaan, että olet halunnut siirtää satelliitinpyöreä rata 4000 km pinnan yläpuolellamaapallon . Loppunopeus olisi
sqrt ( 3,968 x 10 ^ 14/10.378 x 10 ^ 6 ) = 6197 metriä sekunnissa .
3
Laske alkaa nopeus siirtää kiertoradalle saada alkuperäisestä lopulliseen kiertoradalle. Toisin sanoen,satelliitti ei vain hypätä yhden kiertoradalla seuraavaan ; se siirtää tapaelliptinen kiertorata . Alkaen nopeuselliptinen kiertorata on antanut
sqrt ( ( G x M ) x ( 2/r_initial – 2 /( r_initial + r_final ) ) .
Esimerkiksi ongelma tämä on
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 metriä sekunnissa .
4
Käytä satelliitin ohjauspotkurien tarpeeksi kauan muuttaa satelliitin nopeus ,liikkumavaraa tunnetaan teollisuudessa nimellä ” delta -V . ”määrä, delta -V on eronopeuden alkuperäisen kiertorata ja nopeus siirron kiertoradalla , että samassa kohdassa .
esimerkiksi ongelma , siirto kiertoradalla nopeus on 8569 metriä sekunnissa jalähtönopeus on 7755 metriä sekunnissa , joten ero on 8569-7755 = 814 metriä sekunnissa .
5
Laskeloppunopeus satelliitinsiirto kiertoradalla . eli miten nopeasatelliitti on menossa , kun se matkustaa sen siirto kiertoradalla lopullisille kiertoradan säde . yhtälö on sama kuin vaiheessa 3 , paitsi että ” r_initial ” : n ja ” r_final ” t vaihtavat paikkaa .
esimerkiksi ongelma, tämä tulee :
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 metriä sekunnissa .
6
Kun satelliitti on sen haluttu lopullinen säde , soveltamaan toisen delta – V , tällä kertaa yhtä suuri kuin erotushaluttu lopullinen nopeus lasketaan vaiheessa 2 ja siirto kiertoradalla nopeus , että samassa kohdassa , joka on laskettu vaiheessa 5 .
esimerkiksi ongelma, tämä tulee :
6197 – 5472 metriä sekunnissa = 725 metriä sekunnissa .