7年4个月前修改于 7年4个月前IP:黑龙江
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1楼

  三、由轨道参数计算关机点参数


        中学物理就讲过,卫星的轨道形状是一个椭圆。地球在椭圆的一个焦点上,而椭圆的参数包括半长轴a、偏心率e。

图片4.png

       在研究轨道问题时,常常在极坐标系下进行,如下图所示。

图片5.png


        图中,$p$为近地点,$a$为远地点。已知轨道近地点到地心的距离$r_a$,远地点到地心的距离$r_p$,近地点的位置$p$,关机点与地心连线与$op$的夹角为$f_k$。那么关机点参数可以用下面的公式进行计算。

关机点到地心的距离

$$r_k=\frac{p}{1+e\cdot cosf}$$

关机点的速度大小

$$V_k=\sqrt{\frac{\mu }{p}(1+2\cdot e \cdot cosf+e^2))}$$

关机点弹道倾角为(弹道倾角:速度方向与当地水平面的夹角)

$$tan\Theta =\frac{e\cdot sinf}{1+e\cdot cosf}$$

其中,

$\mu$为地球引力常数,$\mu=3.986\times 10^{14}$,

$e$为椭圆轨道偏心率,$e=\frac{r_a-r_p}{r_a+r_p}$,

$a$为椭圆半长轴,$a=\frac{r_a+r_p}{2}$,

$p$为椭圆半通径,$p=a\cdot (1-e^2)$。


此外要想成为地球卫星,还有一些附加条件。

(1)关机点速度应小于第二宇宙速度,因为大于第二宇宙速度的话就飞离地球了。

(2)弹道倾角应在0~90(不包括90度)度之间,$\Theta=90^{\circ}$垂直向上发射火箭一定会落下来。

(3)椭圆轨道不应与地面有交点。因为砸到人不好。


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我也是有底线的