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教育
1
专题二十?/p>
同步卫星和多星(精讲?/p>
一、同步卫?/p>
1
?/p>
同步卫星的七个一?/p>
同步卫星的轨道平面、周期、角速度、高度、速率、绕行方向、向心加速度都是一定的?/p>
?/p>
1
)同步卫星的周期等于地球的自转周期。即同步卫星的周期为定值,大小?/p>
T
=24h
?/p>
8.64
×
10s
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?/p>
2
)同步卫星离地面的高度是唯一的?/p>
由万有引力提供向心力,即
?/p>
?
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?/p>
2
2
2
Mm
G
m
R
h
T
R
h
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?/p>
?/p>
?
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?/p>
2
3
2
4
GT
M
h
R
?/p>
?/p>
?/p>
。即可计算出同步卫星
离地面的高度?/p>
h
?/p>
3.6
×
10
7
m
为一定值?/p>
?/p>
3
?/p>
同步卫星的线速度是唯一确定的?/p>
由线速度的定义得?/p>
?/p>
?
2
R
h
v
T
?/p>
?/p>
?
?/p>
算得同步卫星的线速度
(即
环绕速度,但不是发射速度?/p>
v
?/p>
3.08km/s
为一定值,但它小于第一宇宙速度?/p>
?/p>
4
)同步卫星只能位于赤道上空。卫星运行的圆形轨道必须与地球的赤道平面重合,这是因为同步卫?/p>
所需的向心力为地球对它的万有引力,其方向必指向地心;另一方面因为同步卫星相对地球表面静止不动?/p>
它的轨道平面与地轴垂直,因此,同步卫星的轨道平面只能是赤道平面,同步卫星的运行轨道只能是圆?/p>
?/p>
5
)卫星在轨道上的位置也是确定的。每颗同步卫星都定点在世界卫星组织规定的位置上?/p>
因为所有同
步卫星都在同一个确定轨道上,以相同的线速度、周期、角速度、向心加
速度做匀速圆周运动,决不能没?/p>
秩序、杂乱无章?/p>
?/p>
6
)向心加速度大小一定:所有同步卫星由于到地心距离相同,所以,它们绕地球运动的向心加速度?/p>
小都相同,约?/p>
0.23 m/s
2
?/p>
?/p>
7
)向心加速度一定:?/p>
G
Mm
R
?/p>
h
2
?/p>
ma
n
?/p>
a
n
?
GM
R
?/p>
h
2
?/p>
g
h
?/p>
0.23 m/s
2
,即同步卫星的向心加速度
等于轨道处的重力加速度?/p>
覆盖全球信号只需三颗卫星:由数学知识以及上面的数据可算出一颗同步卫星可覆盖大于三分之一的地
球面积,所以,均匀分布的三颗同步卫星就可覆盖全球?/p>
2
?/p>
同步卫星的发射?/p>
发射过程经历以下三个阶段?/p>
?/p>
1
)变轨原理及过程
①为了节省能量,在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到达
200km
?/p>
300 km
的圆轨道
1
上。围绕地球做
圆周运动,这条轨道称为“停泊轨道”;
②当卫星穿过赤道平面
A
点(近地点)时,二级点火加速,由于速度变大,万有引力不足以提供在轨?/p>
1
上做圆周运动的向心力,使卫星做离心运动,沿一条较大的椭圆轨道运行,进入椭圆轨?/p>
2
。地球作为椭?