衛(wèi)星軌道基礎_ch01_緒論 - JS

1、衛(wèi)星軌道基礎衛(wèi)星軌道基礎桑吉章空間定位與導航工程研究所2衛(wèi)星軌道基礎學時：36學時開課時間：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. 國防科技大學出版社.2003課程網(wǎng)址：http:/ 緒論2. 時間系統(tǒng)3. 坐標系統(tǒng)4. N體問題與引力場5. 二體問題6. 軌道攝動7. 人造地球衛(wèi)星軌道設計8. 軌道機動1. 緒論1.1 航天發(fā)展及空間應用航天發(fā)展及空間應用1.2 空間優(yōu)勢空間優(yōu)勢1.3 空間任務與軌道空間任務與軌道航天發(fā)展及空間應

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)部長會議（Council of Ministers of the USSR）主制造商OKB-1, Soviet Ministry of Radiotechnical Industry任務類型研究大氣層環(huán)繞對象地球繞軌圈數(shù)1,440發(fā)射時間1957年10月4日, 19:28:34UTC（22:28:34 MSK）發(fā)射手段R-7任務時長3個月軌道衰減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)半長軸6

3、,955.2公里（4,321.8英里）離心率0.05201傾角65.1遠拱點939公里（583英里）近拱點215公里（134英里）周期96.2分鐘航天發(fā)展及空間應用 1970.04.24中國第一顆人造衛(wèi)星東方紅1號中文名中文名東方紅一號衛(wèi)星衛(wèi)星名稱衛(wèi)星名稱東方紅一號發(fā)射時間發(fā)射時間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)星用途進行衛(wèi)星技術(shù)試驗以及一些探測近地點近地點437.7km遠地點遠地點2057.6km軌道傾角軌道傾角68.4度運行周期運行周期110.3分鐘長半徑長半徑7618 km研制單位研制單位中國空間技術(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)展及空間應用我國航天事業(yè)發(fā)展的成就 第一顆人造地球衛(wèi)星 東方紅1號，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)射風云1A，太陽同步軌道 第一顆靜止軌道氣象衛(wèi)星,“風云”2A 1997.6.10 第一顆資源衛(wèi)星 1999.10.14，資源1號，太陽同步軌道 第一顆海洋衛(wèi)星 2002.5.15，海洋1號，太陽同步軌道 第一代北斗導航衛(wèi)星 2000.10.31，北斗1號，GEO 第一艘無人試驗飛船 1999.11.20，神舟1號 第一艘載人飛船 2003.10.15，神舟5號 第一顆月球衛(wèi)星 2007.10.24，嫦娥1號 第一顆民用立體測繪衛(wèi)星 2012.01.09 資源三號,太陽同步軌道航天發(fā)展及空間應用我國航天事業(yè)發(fā)展的成就航天發(fā)展及空間應用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)展及空間應用p衛(wèi)星通信（續(xù)）航天發(fā)展及空間應用p衛(wèi)星遙感氣象預報國土普查作物估產(chǎn)森林調(diào)查災害監(jiān)測環(huán)境保護海洋預報航天發(fā)展及空間應用p天基（衛(wèi)星）導航GPSGLONASSCompass （北斗）Galileo航天發(fā)展及空間應用p測繪應用控制網(wǎng)（定位）重力場確定坐標系建立與維持地球動力學航天發(fā)展及空間應用p軍事應用定位、導航與制導通訊偵測與情報核爆影像電子監(jiān)聽 （右圖）衛(wèi)星與導彈預警太空武器航天發(fā)展及空間應用 軍事應用航天發(fā)展及空間應用 軍事應用航天發(fā)展及空間應用p 空間探測 月球探測 阿波羅探月計劃 （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 “海盜”一號（美國）（1975.08.20發(fā)射，1976.07.20登陸） “螢火”一號（中國）（2011.11.08） Voyager-1已飛行了127多個天文單位的距離，是飛行最遠的人造天體（1977.09.05發(fā)射，2014.07.07證實處于星際航行狀態(tài)）空間優(yōu)勢p全球觀測 三顆衛(wèi)星覆蓋全球國際海事衛(wèi)星空間優(yōu)勢p宇宙觀測 哈勃空間望遠鏡空間優(yōu)勢p獨特的環(huán)境 國際空間站空間任務與空間任務與軌道軌道空間任務的流程（組成）航天器設計和制造平臺和

8、載荷軌道設計軌道設計發(fā)射運行軌道計算與測控軌道計算與測控數(shù)據(jù)采集與傳輸應用終止返回廢棄（空間碎片）空間任務與軌道空間任務與軌道航天器軌道運動簡介航天器航天器是指運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，航天器無人航天器載人航天器人造地球衛(wèi)星空間平臺空間探測器載人飛船空間站航天飛機空間任務與軌道空間任務與軌道航天器軌道運動簡介 以天體力學運動規(guī)律運行，這是航天器區(qū)別于其他飛行器或運動裝置的特有的運動方式。以牛頓力學為基礎，航天器在受到的作用力下，航天器質(zhì)心運動的軌跡，我們稱之為航天航天器的器的運行運行軌道。

9、軌道。 軌道是空間任務中的一個基本要素?？臻g任務與軌道空間任務與軌道空間任務簡介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，探月計劃未能啟動。 1998年開始，進行了系統(tǒng)的分析與研究，提交了中國月球探測發(fā)展戰(zhàn)略研究和月球資源探測衛(wèi)星科學目標等論證報告。 2000年8月，對中國科學院提出的“月球資源探測衛(wèi)星的科學目標與有效載荷”進行了論證評審。 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)和地面應用系統(tǒng)等的研究工作。 2001年10月，中國月球探測計劃項目立項。 2002年3月，向國家提交“月球資源探測衛(wèi)星工程可行性”的立項報告。 20042004年年1 1月

10、，中國月球探測一期工程正式啟動，各項工作進入工程實施階段。月，中國月球探測一期工程正式啟動，各項工作進入工程實施階段。 空間任務與軌道空間任務與軌道空間任務簡介p “嫦娥工程”實施第一步繞，即研制和發(fā)射第一顆月球探測衛(wèi)星，實現(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；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任務與軌道空間任務與軌道嫦娥衛(wèi)星嫦娥一號2007年10月24日發(fā)射嫦娥二號2010年 10月1日 發(fā)射嫦娥三號任務是探月工程二期的關(guān)鍵任務，將突破月球軟著陸、月面巡視勘察、月面生存、深空測控通信與遙操作、運載火箭直接進入地月轉(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”號月球車在月球雨海西北部成功軟著陸，成為1976年“月球24號”后首個在月球表面陸的探測器。空間任務與軌道空間任務與軌道嫦娥衛(wèi)星空間任務與軌道空間任務與軌道嫦娥衛(wèi)星嫦娥五號飛行試驗器于2014年10月24日發(fā)射，將為嫦娥五號探測器（2017年）的正式發(fā)射積累寶貴經(jīng)驗。2014年11月01日6時42分，再入返回飛行試驗返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預定區(qū)域順利著陸，我國探月工程三期再入返回飛行試驗獲得圓滿成功。空間任務與軌道空間任務與軌道嫦娥一號 軌道運動（1）空間任務與軌道空間任務與軌道嫦娥一號 軌道運動（2）空間任務與軌道空間任務與軌道嫦娥一號 軌道運動（3）空間任務與軌道空間任務與軌道嫦娥二號 軌道運動空間任務與軌道空間任務與軌道嫦娥一、二號衛(wèi)星軌道運動比較空間任務與軌道空間任務與軌道行星軌道空間任務與軌道空間任務與軌道航天器軌道簡介橢圓軌道 0e1空間任務與軌道空間任務與軌道航天器軌道簡介停泊軌道轉(zhuǎn)移軌道工作軌道（目標軌道）問題航天器在力的作用下是如何進行運動的？ 哥白尼、開普勒、伽利略、牛頓怎么（設計）選擇合適的軌道？ 發(fā)射軌道、正常運行軌道如何進行軌道修正和調(diào)整，以便進入目標軌道。 地點、方向、速度講授的主要