卫星轨道表示的方法有哪些

Ⅰ 卫星的轨道形状是什么

椭圆形轨道、抛物线轨道和双曲线轨道。

如果我们把地球看成一个均质的球体，它的引力场即为中心力场，其质心为引力中心。那么，要使人造地球卫星（简称卫星）在这个中心力场中作圆周运动，通俗地说，就是要使卫星飞行的力加速度所形成的力（离心惯性），正好抵消（平衡）地心引力。

人造地球卫星轨道按离地面的高度，可分为低轨道、中轨道和高轨道；按形状分可分为圆轨道和椭圆轨道；按飞行方向分可分为顺行轨道（与地球自转方向相同）、逆行轨道（与地球自转方向相反）、赤道轨道（在赤道上空绕地球飞行）和极轨道（经过地球南北极上空）。人造地球卫星还有以下几种特殊轨道。

地球同步轨道。卫星在顺行轨道上绕地球运行时，其运行周期（绕地球一圈的时间）与地球的自转周期相同。这种卫星轨道叫地球同步轨道。

Ⅱ 卫星轨道及运行姿态

( 一) 卫星轨道参数与轨道类型

卫星围绕地球运行是按一定的轨道进行的，其运行规律像行星围绕太阳运行一样，满足开普勒三大定律。卫星轨道在空间的具体形状和位置，由六个轨道参数来确定，分别为升交点赤经Ω、近地点角距 ω、轨道倾角 i、卫星轨道的长半轴a、卫星轨道的偏心率 ( 或称扁率) e、卫星过近地点时刻 T ( 图 3-20) 。除此之外，卫星轨道还有其他一些参数，如卫星速度、卫星运行周期、卫星高度及重复周期等。以下将重点介绍一些常用卫星轨道参数。

图 3-20 卫星的空间轨道

1. 轨道高度

卫星轨道为一椭圆，按其高度可分为低轨、中轨和高轨三种轨道。

低轨卫星: 一般距离地面约 150 ～300km。低轨卫星可获取大比例尺、高分辨率的遥感影像，但寿命较短，一般只有几天到几周的工作时间，多用于侦察遥感。

中轨卫星: 一般距离地面约 1000km。这种卫星寿命较长，适用于各种环境遥感和资源遥感。

高轨卫星: 距离地面高度约 35860km。此时卫星的运行周期与地球自转周期相同，又称为地球同步卫星。

2. 卫星运行周期和卫星重复周期

卫星运行周期也称卫星轨道周期，是指卫星绕地一圈所需的时间，即从升交点开始运行到下一次过升交点时的时间间隔。

卫星重复周期 ( 卫星覆盖周期) 是指卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地上空时所需要的天数。

3. 轨道倾角

轨道倾角 ( i) 是指卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角，也即从升交点一侧的轨道量至赤道面。当 i =0°时，轨道平面与赤道平面重合，称为赤道轨道，若卫星运行方向与地球自转一致且运行周期与地球自转周期相等，称为地球静止轨道。当 i =90°时，轨道地面与赤道面有垂直，称为极地轨道，可以覆盖全球。介于上述两者情况之间的轨道则都为倾斜轨道。

4. 升 ( 降) 交点

卫星质心与地心连线同地球表面的交点称星下点，该点在卫星飞行过程中在地面移动的轨迹称星下点轨迹。当轨道倾角不为 0°时，它与赤道面有两个交点，分别为升交点和降交点。升交点为卫星由南向北运行时，轨道与地球赤道面的交点; 反之，由北向南飞行时的另一个交点称为降交点。

( 二) 卫星运行姿态

卫星在轨道上运行时，其姿态有三种情况: 偏航、俯仰和侧滚 ( 图 3-21) 。若以卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为 x 轴，垂直轨道面的方向为 y 轴，垂直 xy平面的为 z 轴。则绕 x 轴旋转的姿态角，称之为侧滚; 绕 y 轴旋转的姿态角，称俯仰;绕 z 轴旋转的姿态角，称偏航。这里的卫星姿态角与遥感影像几何变形有直接的关系。遥感过程中，必须对卫星的 x，y，z 三轴进行定向，以使其保持一定的空中姿态，保证传感器始终对准地面。

图 3-21 卫星三轴定向示意图

Ⅲ 什么是卫星轨道

卫星轨道就是人造地球卫星在空间环绕地球运行的路径。

卫星轨道是一条封闭的曲线。这条封闭曲线形成的平面叫人造地球卫星的轨道平面，轨道平面总是通过地心的。卫星轨道可用轨道半长轴、轨道偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点角距和近点时刻等六个轨道要素来描述或确定。

卫星轨道有三种分类法：

1、按轨道形状分为圆轨道（圆心为地心）和椭圆轨道（焦点之一为地心）；

2、按轨道倾角分为赤道轨道、极地轨道和倾斜轨道；

3、按地面观测点所见卫星运动状况分为一般轨道、太阳同步轨道和对地静止轨道。

Ⅳ 卫星轨道参数有几个

轨道根数（或称轨道要素或轨道参数）是描述在牛顿运动定律和牛顿万有引力定律的作用下的天体或航天器，在其开普勒轨道上运动时，确定其轨道所必要的六个参数。由于运动的方式有许多种的参数表示法，依照选定的测量装置不同，对相同的轨道，有几种不同的方式来定义轨道根数。

这个问题包含三个自由度（轨道上的三个笛卡儿座标系），所以每个独立的开普勒轨道（未受到摄动）经过解析后，可以由原始的笛卡尔数值以六个参数明确地定义天体的姿态和速度。因此，所有的轨道元素组合都明确的含有这六个元素。

传统上使用的轨道根数，是在开普勒和他的开普勒定律之后发展出来的，称为开普勒元素，主要有六个参数：

• 升交点黄经(Ω)

• 轨道倾角

• 近日点辐角(ω)

• 离心率
• 半长轴
• 指定历元的平近点角或是近日点通过时间(To)

Ⅳ 卫星轨道公式

如果卫星是作匀速圆周运动就可以“v=根号gm/r（r为某一点到地球的距离）”去计算
卫星作匀速圆周运动，是因为向心力满足：f=gmm/rr=mvv/r.现在要把它变为沿椭圆轨道运动。选一个点为变轨点，在这点给卫星加速，使其速度变为（v+dv),这样它的速度就不满足公式：
f=gmm/rr=mvv/r了，速度大了，它就要离心。于是就变为不是原来的圆周了。在地球上看，就是升高了，势能增大了。于是速度就会减小。[开始变轨点叫近地点]后来到达远地点时，速度又不足以满足该地的环绕速度[小了]，于是又作回落[靠近地心]。重回近地点。如此周而复始，运行在椭圆轨道上。
不光在近地点，远地点的线速度不等于当地的环绕速度，其它点也不等于。
计算方法：用机械能守恒去计算。如果不考虑势能变化的位置，重力加速度有变化，那倒容易计算，可先由短轴相交点计算出环绕速度，再由机械能守恒计算其它点；如果要考虑，则要用到积分计算。
开始变轨时，如果减小速度，则该点为远地点。

Ⅵ 卫星轨道六根数是什么

轨道根数（或称轨道要素或轨道参数）是描述在牛顿运动定律和牛顿万有引力定律的作用下的天体或航天器，在其开普勒轨道上运动时，确定其轨道所必要的六个参数。由于运动的方式有许多种的参数表示法，依照选定的测量装置不同，对相同的轨道，有几种不同的方式来定义轨道根数。

轨道的第一个根数是半长轴a，这个根数决定了卫星轨道形成的椭圆长半轴的长度，及轨道的大小。同时，这个根数也决定了发射卫星到这个轨道需要多少能量，因为根据活力公式，一个确定轨道的机械能是固定的。

不同任务类型的卫星，或者运载约束，工作在不同的轨道高度上。发射到不同轨道所需要的能量都需要依靠半长轴来计算。如下图所示，飞得越高的卫星速度越慢，也是依据半长轴计算而来的。

道的第二个根数为偏心率e，跟椭圆的扁率是一个意思，代表轨道偏心的程度。偏心率近似等于0的轨道一般称为近圆轨道，此时地球的质心几乎与轨道几何中心重合。偏心大于0小于1，轨道就呈椭圆状，偏心率越大轨道越扁。

轨道的第三个根数是轨道倾角i，即轨道平面与赤道平面之间的夹角，用于描述轨道的倾斜程度，简单地说就是轨道平面相对于地球赤道平面是躺着的还是立着的或者是斜着的。卫星轨道的倾角决定了卫星星下点所能覆盖的地理高度，并对发射场和运载火箭的运力形成硬性约束。

具体而言，若想卫星行下点轨迹覆盖高纬度地区，则卫星轨道倾角不能小于该纬度；发射场的纬度不能高于卫星轨道倾角；在半长轴和发射场相同的情况下，运载火箭发射倾角更高的卫星需要提供更多的能量。

轨道的第四个根数是升交点赤经Ω，理解这个轨道根数需要在称为惯性系的三维空间中进行。航天动力学中常常将J2000坐标系作为惯性系使用，J2000坐标系它的原点在地球质心，参考平面是J2000平赤道面，Z轴向北指向平赤道面北极，X轴指向J2000平春分点，Y轴与X和Z轴组成直角右手系。

那么卫星在轨道上运动从南半球向北半球运动的过程中经过赤道平面所处的天球赤经和春分点之间的角度就称之为升交点赤经。

轨道的第五个根数是近地点幅角υ，卫星从升交点开始到达近地点在轨道平面内所飞过的角度，代表了轨道朝向。

轨道的第六个根数为真近角θ，这是一个时变根数，用来描述某一个确定时刻卫星在轨道中所处的位置，是地心指向卫星和指向近地点矢量之间的夹角。

(6)卫星轨道表示的方法有哪些扩展阅读

其他的表示法：

可以用平近点角{displaystyle M,!}、平黄经、真近点角或罕见的以偏近点角取代指定历元的平近点角（有时暦元本身就是一个轨道根数）。其他的轨道根数，像是轨道周期可以从开普勒的元素计算出来，在这种情况下，轨道周期会取代轨道半长径成为一个轨道元素。

在特定的历元下，可以只使用五个轨道根数来描述轨道，但这只有在平近点角的数值为0时的特殊状况下才能适用（明确的说，第六个根数是已知的，因为我们要求他必须是0，这样才能在记录下暦元和五个轨道根数来指定轨道）。

Ⅶ 卫星轨道问题，跪求大侠指点。

一般卫星轨道采用两大类坐标系统 一个是历元地心天球坐标系和地固坐标系
这两大类中有几个小类 主要是 x轴 和轨道平面选择不一样
用经度纬度和高度的话 所用的坐标系为地固坐标系
一般说来卫星的轨道可以用六个根数表示:
轨道半长径 偏心率 轨道倾角 升交点赤经 近地点辐角 平近点角
一般这些根数是在地心天球坐标系中给出的 当然根据x轴选择的不同 有很多种天球坐标系
他们之间也有转换矩阵
通过六个根数可以转换为坐标系中的位置 x y z和 速度vx vy vz 然后通过转换矩阵就可以转换到地固坐标中来了
具体过程比较复杂 建议你看一下关于轨道方面的书 比如刘林的 航天器轨道理论

Ⅷ 卫星的轨道有哪几种

人造卫星的轨道根据形状不同可以有各种名称.1） 圆轨道、椭圆轨道、抛物线轨道等,您可以根据名字想象出来.
2） 静止轨道 卫星绕地球一周的周转时间等于地球的自转周期,这样的轨道叫地球同步轨道,如果从地面上各地方看过去,卫星在赤道上的一点静止不动,这种轨道叫静止轨道.由于静止轨道能够长期观测特定地区,并能将大范围的区域同时收入视野,因此被广泛应用于气象卫星、通讯卫星等.
3） 太阳同步轨道 太阳同步轨道是指卫星的轨道运行面在1恒星年中以地球的公转方向相同方向而同时旋转的轨道.在太阳同步轨道上,对同一地点,卫星总以同一方向通过.因此,太阳光的入射角度几乎是固定的.
4） 准回归轨道 回归轨道是指卫星星下点的轨迹每天通过同一地点的轨道,而每隔N天通过的情况叫准回归轨道.要覆盖整个地球适于采用准回归轨道.

Ⅸ 卫星的轨道形状

卫星的轨道形状有：椭圆形、抛物线形、双曲线形。卫星轨道平面通过地球中心，如果速度稍大一些，则形成椭圆形轨道。如果达到逃逸速度，则为抛物线轨道。如果达到第三宇宙速度，则为双曲线轨道。

卫星轨道

卫星轨道的形状和大小是由长轴和短轴决定的，而交点角Ω、近地点幅角ω和轨道倾角i则决定轨道在空间的方位。

就人造地球卫星来说，其轨道按高度分低轨道和高轨道。按照轨道倾角大小，卫星的轨道可分为：赤道轨道、极地轨道、倾斜轨道。

卫星飞行的水平速度叫第一宇宙速度，即环绕速度。卫星只要获得这一水平方向的速度后，不需要再加动力就可以环绕地球飞行。此为卫星轨道。

Ⅹ 人造地球卫星的轨道形状和大小可用什么表示

人造地球卫星在空间环绕地球运行的路径。可用轨道半长轴、轨道偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点角距和近点时刻等六个轨道要素（根数）描述。有三种分类法：(1)按轨道形状分为圆轨道（圆心为地心）和椭圆轨道（焦点之一为地心）；(2)按轨道倾角分为赤道轨道、极地轨道和倾斜轨道；(3)按地面观测点所见卫星运动状况分为一般轨道、太阳同步轨道和对地静止轨道。所谓人造地球卫星轨道就是人造地球卫星绕地球运行的轨道。这是一条封闭的曲线。这条封闭曲线形成的平面叫人造地球卫星的轨道平面，轨道平面总是通过地心的。下面介绍人造地球卫星轨道的相关知识。