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地球同步衛星

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地球同步衛星即地球同步軌道衛星,又稱對地靜止衛星,是運行在地球同步軌道上的人造衛星,星距離地球的高度約為36000 km,衛星的運行方向與地球自轉方向相同、運行軌道為位於地球赤道平面上圓形軌道、運行周期與地球自轉一周的時間相等,即23時56分4秒,衛星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒,其運行角速度等於地球自轉的角速度。在地球同步軌道上布設3顆通訊衛星,即可實現除兩極外的全球通訊。

1同步衛星分類

地球同步衛星分為同步軌道靜止衛星傾斜軌道同步衛星極地軌道同步衛星
地球同步衛星

2原理及用途

當同步軌道衛星軌道面的傾角為零度,即衛星在地球赤道上空運行時,由於運行方向與地球自轉方向相同,運行周期又與地球同步,因此,人們從地球上仰望衛星,彷彿懸挂在太空靜止不動,所以,把零傾角的同步軌道稱作靜止軌道,在靜止軌道上運行的衛星稱作靜止衛星
靜止衛星上的天線所輻射的電波,對地球的覆蓋區域基本是穩定的,在這個覆蓋區內,任何地球站之間可以實現23.56小時不間斷通信。因此,同步軌道靜止衛星主要用於陸地固定通信,如電話通信、電視節目的轉播等,但也用於海上移動通信,不過,它不象陸上蜂窩移動通信那樣有那麼多的基站,只有衛星是一座大的基站,移動業務交換中心依然設在岸上(稱為岸站),海上移動終端之間(即船舶與船舶之間)的通信,需經衛星兩跳后才能實現,例如,如果甲船需同乙船聯繫,那麼,甲船將信號發至衛星,經衛星一跳到達岸站上的移動業務交換中心,然後,岸站又將信號發至衛星,再經衛星一跳到達乙船。
傾斜軌道極地軌道同步衛星從地球上看是移動的,但卻每天可以經過特定的地區,因此,通常用於科研、氣象或軍事情報的搜集,以及兩極地區和高緯度地區的通信。
地球同步衛星常用於通訊、氣象、廣播電視、導彈預警、數據中繼等方面,以實現對同一地區的連續工作。在遙感應用中,除了氣象衛星外,一個突出的應用就是通過地球同步軌道上的4顆跟蹤和數據中繼衛星系統高速率地傳送中低軌道地球觀測衛星或太空梭所獲取的地球資源與環境遙感數據。世界上第一顆地球同步衛星是1964年8月19日美國發射的「辛康」(syncom)3號。中國於1984年4月8日、1986年2月1日和1988年3月7日分別發射3顆用於通信廣播的地球同步衛星。

3地球同步軌道靜止衛星的數據特點

①周期、角速度一定,與地球自轉周期(周期T=23時56分4秒)、角速度相同;
②軌道平面在赤道平面上;
③距離地心的距離一定:h=4.225×10^4km; 距離地面的高度為3.6×10^4km
④環繞速度一定:v=3.08km∕s,環繞方向與地球自轉方向相同;
⑤向心加速度大小一定:a=0.23m∕(s^2)
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