衛(wèi)星軌道基礎(chǔ)_ch01_緒論 - JS

1、衛(wèi)星軌道基礎(chǔ)衛(wèi)星軌道基礎(chǔ)桑吉章空間定位與導(dǎo)航工程研究所2衛(wèi)星軌道基礎(chǔ)學(xué)時(shí)：36學(xué)時(shí)開課時(shí)間：16周 周一第6-7節(jié)3區(qū)1-605、周四第1-2節(jié)3區(qū)1-605、周五8-9節(jié)3區(qū)1-426；主講老師：桑吉章EMail： 電話材：郗曉寧, 王威等. 近地航天器軌道基礎(chǔ). 國(guó)防科技大學(xué)出版社.2003課程網(wǎng)址：http:/ 緒論2. 時(shí)間系統(tǒng)3. 坐標(biāo)系統(tǒng)4. N體問題與引力場(chǎng)5. 二體問題6. 軌道攝動(dòng)7. 人造地球衛(wèi)星軌道設(shè)計(jì)8. 軌道機(jī)動(dòng)1. 緒論1.1 航天發(fā)展及空間應(yīng)用航天發(fā)展及空間應(yīng)用1.2 空間優(yōu)勢(shì)空間優(yōu)勢(shì)1.3 空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道航天發(fā)展及空間應(yīng)

2、用 1957.10.4人類歷史上第一顆人造地球衛(wèi)星 Sputnik-1所屬組織蘇聯(lián)部長(zhǎng)會(huì)議（Council of Ministers of the USSR）主制造商OKB-1, Soviet Ministry of Radiotechnical Industry任務(wù)類型研究大氣層環(huán)繞對(duì)象地球繞軌圈數(shù)1,440發(fā)射時(shí)間1957年10月4日, 19:28:34UTC（22:28:34 MSK）發(fā)射手段R-7任務(wù)時(shí)長(zhǎng)3個(gè)月軌道衰減1958年1月4日COSPAR ID1957-001B官方網(wǎng)站NASA NSSDC Master Catalog質(zhì)量83.6 kg（184.3 lbs.）軌道參數(shù)半長(zhǎng)軸6

3、,955.2公里（4,321.8英里）離心率0.05201傾角65.1遠(yuǎn)拱點(diǎn)939公里（583英里）近拱點(diǎn)215公里（134英里）周期96.2分鐘航天發(fā)展及空間應(yīng)用 1970.04.24中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星東方紅1號(hào)中文名中文名東方紅一號(hào)衛(wèi)星衛(wèi)星名稱衛(wèi)星名稱東方紅一號(hào)發(fā)射時(shí)間發(fā)射時(shí)間1970年4月24日衛(wèi)星質(zhì)量衛(wèi)星質(zhì)量173公斤衛(wèi)星用途衛(wèi)星用途進(jìn)行衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn)以及一些探測(cè)近地點(diǎn)近地點(diǎn)437.7km遠(yuǎn)地點(diǎn)遠(yuǎn)地點(diǎn)2057.6km軌道傾角軌道傾角68.4度運(yùn)行周期運(yùn)行周期110.3分鐘長(zhǎng)半徑長(zhǎng)半徑7618 km研制單位研制單位中國(guó)空間技術(shù)研究院0 DFH-11 4382U 70034A 15248.8

4、9010520 +.00000472 +00000-0 +82476-4 0 99902 4382 068.4230 106.1784 1058832 258.2087 089.8493 13.06796920130365航天發(fā)展及空間應(yīng)用 2011.11.26發(fā)射的火星“Curiosity Rover”于2012.08.06登陸。 2013.12.16嫦娥與玉兔在月球虹灣地區(qū)航天發(fā)展及空間應(yīng)用我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的成就 第一顆人造地球衛(wèi)星 東方紅1號(hào)，1970.4.24 第一顆返回式衛(wèi)星 1975.11.26發(fā)射，3天后返回 第一顆通信衛(wèi)星（GEO）1984.1.29發(fā)射失敗，同年4.8成功 第

5、一顆氣象衛(wèi)星 1988.9.7，發(fā)射風(fēng)云1A，太陽(yáng)同步軌道 第一顆靜止軌道氣象衛(wèi)星,“風(fēng)云”2A 1997.6.10 第一顆資源衛(wèi)星 1999.10.14，資源1號(hào)，太陽(yáng)同步軌道 第一顆海洋衛(wèi)星 2002.5.15，海洋1號(hào)，太陽(yáng)同步軌道 第一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星 2000.10.31，北斗1號(hào)，GEO 第一艘無(wú)人試驗(yàn)飛船 1999.11.20，神舟1號(hào) 第一艘載人飛船 2003.10.15，神舟5號(hào) 第一顆月球衛(wèi)星 2007.10.24，嫦娥1號(hào) 第一顆民用立體測(cè)繪衛(wèi)星 2012.01.09 資源三號(hào),太陽(yáng)同步軌道航天發(fā)展及空間應(yīng)用我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的成就航天發(fā)展及空間應(yīng)用p衛(wèi)星通信廣泛用于廣播電視

6、和通信領(lǐng)域使全球電視直播成為可能航天發(fā)展及空間應(yīng)用p衛(wèi)星通信（續(xù)）航天發(fā)展及空間應(yīng)用p衛(wèi)星遙感氣象預(yù)報(bào)國(guó)土普查作物估產(chǎn)森林調(diào)查災(zāi)害監(jiān)測(cè)環(huán)境保護(hù)海洋預(yù)報(bào)航天發(fā)展及空間應(yīng)用p天基（衛(wèi)星）導(dǎo)航GPSGLONASSCompass （北斗）Galileo航天發(fā)展及空間應(yīng)用p測(cè)繪應(yīng)用控制網(wǎng)（定位）重力場(chǎng)確定坐標(biāo)系建立與維持地球動(dòng)力學(xué)航天發(fā)展及空間應(yīng)用p軍事應(yīng)用定位、導(dǎo)航與制導(dǎo)通訊偵測(cè)與情報(bào)核爆影像電子監(jiān)聽 （右圖）衛(wèi)星與導(dǎo)彈預(yù)警太空武器航天發(fā)展及空間應(yīng)用 軍事應(yīng)用航天發(fā)展及空間應(yīng)用 軍事應(yīng)用航天發(fā)展及空間應(yīng)用p 空間探測(cè) 月球探測(cè) 阿波羅探月計(jì)劃 （1963-1972，On 1969.07.20， Apo

7、llo 11 Neil A. Armstrong and Edwin E. Buzz Aldrin Jr.） 嫦娥工程 （2004 - ） 火星探測(cè) “海盜”一號(hào)（美國(guó)）（1975.08.20發(fā)射，1976.07.20登陸） “螢火”一號(hào)（中國(guó)）（2011.11.08） Voyager-1已飛行了127多個(gè)天文單位的距離，是飛行最遠(yuǎn)的人造天體（1977.09.05發(fā)射，2014.07.07證實(shí)處于星際航行狀態(tài)）空間優(yōu)勢(shì)p全球觀測(cè) 三顆衛(wèi)星覆蓋全球國(guó)際海事衛(wèi)星空間優(yōu)勢(shì)p宇宙觀測(cè) 哈勃空間望遠(yuǎn)鏡空間優(yōu)勢(shì)p獨(dú)特的環(huán)境 國(guó)際空間站空間任務(wù)與空間任務(wù)與軌道軌道空間任務(wù)的流程（組成）航天器設(shè)計(jì)和制造平臺(tái)和

8、載荷軌道設(shè)計(jì)軌道設(shè)計(jì)發(fā)射運(yùn)行軌道計(jì)算與測(cè)控軌道計(jì)算與測(cè)控?cái)?shù)據(jù)采集與傳輸應(yīng)用終止返回廢棄（空間碎片）空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道航天器軌道運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)介航天器航天器是指運(yùn)行于地球大氣層以外空間，執(zhí)行探索、開發(fā)和利用太空（包括地球以外天體）等航天任務(wù)的飛行器，又稱為空間飛行器。常見的就是人造地球衛(wèi)星，航天器無(wú)人航天器載人航天器人造地球衛(wèi)星空間平臺(tái)空間探測(cè)器載人飛船空間站航天飛機(jī)空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道航天器軌道運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)介 以天體力學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)行，這是航天器區(qū)別于其他飛行器或運(yùn)動(dòng)裝置的特有的運(yùn)動(dòng)方式。以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)，航天器在受到的作用力下，航天器質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的軌跡，我們稱之為航天航天器的器的運(yùn)行運(yùn)行軌道。

9、軌道。 軌道是空間任務(wù)中的一個(gè)基本要素?？臻g任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)簡(jiǎn)介p 嫦娥探月工程 1994年，曾組織初步分析與論證，但由于各種原因，探月計(jì)劃未能啟動(dòng)。 1998年開始，進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與研究，提交了中國(guó)月球探測(cè)發(fā)展戰(zhàn)略研究和月球資源探測(cè)衛(wèi)星科學(xué)目標(biāo)等論證報(bào)告。 2000年8月，對(duì)中國(guó)科學(xué)院提出的“月球資源探測(cè)衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)與有效載荷”進(jìn)行了論證評(píng)審。 2001年，成立了專家研究小組，開始了一些關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和地面應(yīng)用系統(tǒng)等的研究工作。 2001年10月，中國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃項(xiàng)目立項(xiàng)。 2002年3月，向國(guó)家提交“月球資源探測(cè)衛(wèi)星工程可行性”的立項(xiàng)報(bào)告。 20042004年年1 1月

10、，中國(guó)月球探測(cè)一期工程正式啟動(dòng)，各項(xiàng)工作進(jìn)入工程實(shí)施階段。月，中國(guó)月球探測(cè)一期工程正式啟動(dòng)，各項(xiàng)工作進(jìn)入工程實(shí)施階段。 空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)簡(jiǎn)介p “嫦娥工程”實(shí)施第一步繞，即研制和發(fā)射第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)首次繞月飛行；第二步落，即發(fā)射月球軟著陸器，并攜帶月球車就位探測(cè)；第三步回，即發(fā)射月球采樣返回器，表面軟著陸采樣，將樣品帶回地球?？臻g任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道嫦娥衛(wèi)星嫦娥一號(hào)2007年10月24日發(fā)射嫦娥二號(hào)2010年 10月1日 發(fā)射嫦娥三號(hào)任務(wù)是探月工程二期的關(guān)鍵任務(wù)，將突破月球軟著陸、月面巡視勘察、月面生存、深空測(cè)控通信與遙操作、運(yùn)載火箭直接進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道等關(guān)鍵技

11、術(shù)。2013年12月2日“嫦娥-3”發(fā)射升空，12月14日“玉兔”號(hào)月球車在月球雨海西北部成功軟著陸，成為1976年“月球24號(hào)”后首個(gè)在月球表面陸的探測(cè)器?？臻g任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道嫦娥衛(wèi)星空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道嫦娥衛(wèi)星嫦娥五號(hào)飛行試驗(yàn)器于2014年10月24日發(fā)射，將為嫦娥五號(hào)探測(cè)器（2017年）的正式發(fā)射積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。2014年11月01日6時(shí)42分，再入返回飛行試驗(yàn)返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域順利著陸，我國(guó)探月工程三期再入返回飛行試驗(yàn)獲得圓滿成功?？臻g任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道嫦娥一號(hào) 軌道運(yùn)動(dòng)（1）空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道嫦娥一號(hào) 軌道運(yùn)動(dòng)（2）空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道嫦娥一號(hào) 軌道運(yùn)動(dòng)（3）空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道嫦娥二號(hào) 軌道運(yùn)動(dòng)空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道嫦娥一、二號(hào)衛(wèi)星軌道運(yùn)動(dòng)比較空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道行星軌道空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道航天器軌道簡(jiǎn)介橢圓軌道 0e1空間任務(wù)與軌道空間任務(wù)與軌道航天器軌道簡(jiǎn)介停泊軌道轉(zhuǎn)移軌道工作軌道（目標(biāo)軌道）問題航天器在力的作用下是如何進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的？ 哥白尼、開普勒、伽利略、牛頓怎么（設(shè)計(jì)）選擇合適的軌道？ 發(fā)射軌道、正常運(yùn)行軌道如何進(jìn)行軌道修正和調(diào)整，以便進(jìn)入目標(biāo)軌道。 地點(diǎn)、方向、速度講授的主要