02衛(wèi)星軌道與導航分解課件

2022/12/112.衛(wèi)星運動規(guī)律與氣象衛(wèi)星軌道2022/11/2912.衛(wèi)星運動規(guī)律與氣象衛(wèi)星軌道2022/12/12衛(wèi)星的運動規(guī)律

假設地球為均質理想球體，質心在地心；衛(wèi)星質量<<地球質量，可忽略；衛(wèi)星自身尺度<<衛(wèi)星-地球的距離，可視為質點；忽略其它因素對衛(wèi)星的作用力那么，根據理論力學，衛(wèi)星在地球引力（有心力）作用下的運動為平面運動，該平面稱為軌道面，軌道面過地心。2022/11/292衛(wèi)星的運動規(guī)律假設2022/12/13衛(wèi)星的運動規(guī)律北南軌道軌道平面赤道平面2022/11/293衛(wèi)星的運動規(guī)律北南軌道軌道平面赤道平面2022/12/14衛(wèi)星的運動方程=常數軌道地心其中：r

是衛(wèi)星的矢徑；為幅角；；h

為積分常數。2022/11/294衛(wèi)星的運動方程=常數軌道地心其中：r2022/12/15衛(wèi)星的運動方程求解方程可得

A

為積分常數。令，，則——圓錐曲線，力心位于焦點上。2022/11/295衛(wèi)星的運動方程求解方程可得——圓錐曲線2022/12/16（近地點）（遠地點）衛(wèi)星的運動方程當e=0，，軌道為圓。當e<1，橢圓軌道，以地心為焦點，焦點與橢圓中心不重合，，。近地點；遠地點。2022/11/296（近地點）（遠地點）衛(wèi)星的運動方程當e2022/12/17衛(wèi)星的運動方程當e=1,衛(wèi)星脫離地球引力，拋物線軌道太陽行星無法對地觀測；當e>1,衛(wèi)星脫離太陽系引力，雙曲線軌道恒星無法對地球觀測。2022/11/297衛(wèi)星的運動方程當e=1,衛(wèi)星脫離地2022/12/18衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星運行的軌道是一圓錐截線（圓、橢圓、拋物線、雙曲線），地球位于其中的一個焦點上。橢圓軌道圓軌道雙曲線軌道拋物線軌道2022/11/298衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星運行的軌道是一圓錐截2022/12/19衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星的矢徑在相等的時間掃過的面積相等。據此，可以推導出衛(wèi)星在軌道上運行時的能量——衛(wèi)星活力公式2022/11/299衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星的矢徑在相等的時間掃近地點時，，由(2.7)式，代入(2.11)式可得遠地點時，圓形軌道時，——衛(wèi)星入軌最小速度/第一宇宙速度近地點時，，由(2.7)式實現(xiàn)衛(wèi)星橢圓軌道，必須克服地球引力，即但是，當時，衛(wèi)星軌道變成拋物線，衛(wèi)星成為行星。此時，由衛(wèi)星活力公式(2.11)可得衛(wèi)星入軌速度應為因此，實現(xiàn)橢圓軌道的入軌速度必須滿足當衛(wèi)星入軌速度大至足以克服太陽引力時，便進入銀河系，成為恒星。此時，其入軌速度。實現(xiàn)衛(wèi)星橢圓軌道，必須克服地球引力，即2022/12/112衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星軌道半長軸的三次方與其軌道運行周期二次方的比值為常數。2022/11/2912衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星軌道半長軸的三次方2022/12/113衛(wèi)星運動三定律例1：NOAA衛(wèi)星軌道離地表約850km，衛(wèi)星周期T=？FY-1，H=830km，T=6080s=101.3min。2022/11/2913衛(wèi)星運動三定律例1：NOAA衛(wèi)星軌道2022/12/114衛(wèi)星運動三定律例2：地球同步衛(wèi)星的軌道離地表有多高？衛(wèi)星在軌運行的角速度與地球相同，即代入(2.15)式，有，其中2022/11/2914衛(wèi)星運動三定律例2：地球同步衛(wèi)星的軌2022/12/115衛(wèi)星軌道參數星下點軌跡升交點/降交點升段/降段傾角截距軌道數周期北南軌道軌道平面赤道平面2022/11/2915衛(wèi)星軌道參數星下點軌跡北南軌道軌道平2022/12/116衛(wèi)星定位衛(wèi)星軌道參數平均近點角其中：平均角速度已知衛(wèi)星通過近地的時刻()，可以確定任意時刻(t

)衛(wèi)星的在軌位置。近點角：衛(wèi)星在軌道平面內的升交點與近地點之間的夾角。2022/11/2916衛(wèi)星定位衛(wèi)星軌道參數平均近點角（近地點）（遠地點）真近點角偏近點角E（近地點）（遠地點）真近點角偏近點角E2022/12/118衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位的六個參數軌道參數：半長軸a

，偏心率e

，傾角i

；通過計算獲得的平均近點角M

，升交點赤經和近點角：2022/11/2918衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位的六個參數2022/12/119矢量旋轉法定位衛(wèi)星確定衛(wèi)星在軌道平面的位置：計算真近點角和矢量半徑r

：2022/11/2919矢量旋轉法定位衛(wèi)星確定衛(wèi)星在軌道平面2022/12/120矢量旋轉法定位衛(wèi)星在以地心為中心、軌道平面所在的X-Y平面（近地點位于X軸正向）所處的天球坐標系中，衛(wèi)星矢徑的笛卡爾坐標可以表示為（圖2.5a）：2022/11/2920矢量旋轉法定位衛(wèi)星在以地心為中心、軌2022/12/121矢量旋轉法定位衛(wèi)星將矢徑繞Z軸旋轉近地點角，得到新的矢徑（圖2.5b）：2022/11/2921矢量旋轉法定位衛(wèi)星將矢徑繞Z軸旋轉近2022/12/122矢量旋轉法定位衛(wèi)星將軌道平面繞X軸轉動傾角i，得到新矢徑矢徑（圖2.5c）：2022/11/2922矢量旋轉法定位衛(wèi)星將軌道平面繞X軸轉2022/12/123矢量旋轉法定位衛(wèi)星將軌道平面繞Z軸轉動升交點赤經，得到新矢徑矢徑（圖2.5d）：2022/11/2923矢量旋轉法定位衛(wèi)星將軌道平面繞Z軸轉2022/12/124矢量旋轉法定位衛(wèi)星矢徑就是t

時刻衛(wèi)星在天球坐標系中的位置：——衛(wèi)星的軌道半徑——衛(wèi)星的赤緯——衛(wèi)星的升交點赤經2022/11/2924矢量旋轉法定位衛(wèi)星矢徑2022/12/125衛(wèi)星跟蹤2022/11/2925衛(wèi)星跟蹤2022/12/126衛(wèi)星跟蹤地心到衛(wèi)星的矢徑為：地心到天線的矢徑為：2022/11/2926衛(wèi)星跟蹤地心到衛(wèi)星的矢徑為：2022/12/127衛(wèi)星定位與跟蹤假設地球是球形，則衛(wèi)星天頂角的余弦為：衛(wèi)星方位角為：2022/11/2927衛(wèi)星定位與跟蹤假設地球是球形，則衛(wèi)星2022/12/128衛(wèi)星軌道報釋義及應用2022/11/2928衛(wèi)星軌道報釋義及應用2022/12/1292022/11/2929從地球觀察衛(wèi)星運行軌道從地球觀察衛(wèi)星運行軌道02衛(wèi)星軌道與導航分解課件Forthegivenorbitingparameters:

Inclinationangle=35,Orbitheight=350km,CircularorbitTRMMsub-satellitetrackForthegivenorbitingparamet2022/12/133氣象衛(wèi)星軌道氣象衛(wèi)星的發(fā)展分為近極地軌道（又稱近極地太陽同步軌道）衛(wèi)星系列和地球靜止軌道（又稱地球同步軌道）衛(wèi)星系列兩類；它們分別又經歷實驗-業(yè)務使用衛(wèi)星階段。此外，還有近年來發(fā)展的觀測試驗衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、陸地衛(wèi)星、GPS掩星亦可提供氣象觀測資料。2022/11/2933氣象衛(wèi)星軌道氣象衛(wèi)星的發(fā)展分為近極地02衛(wèi)星軌道與導航分解課件2022/12/135衛(wèi)星軌道的攝動衛(wèi)星軌道平面的進動率如果，即衛(wèi)星軌道為前進軌道，則，表明衛(wèi)星軌道平面自東向西進動；如果，即衛(wèi)星軌道為后退軌道，則，表明衛(wèi)星軌道平面自西向東進動。NS2022/11/2935衛(wèi)星軌道的攝動衛(wèi)星軌道平面的進動率N2022/12/136衛(wèi)星軌道的攝動R赤道>R極地攝動力f

時，軌道平面自東向西進動；時，軌道平面自西向東進動。2022/11/2936衛(wèi)星軌道的攝動R赤道>R極地攝動力2022/12/137衛(wèi)星軌道的攝動衛(wèi)星軌道平面長軸的旋轉升（降）降交點周期近地點周期2022/11/2937衛(wèi)星軌道的攝動衛(wèi)星軌道平面長軸的旋轉2022/12/138衛(wèi)星軌道的攝動空氣阻力對衛(wèi)星軌道的影響空氣阻力使衛(wèi)星動能不斷減小，軌道日益縮小，偏心率逐漸減小，變化率為：2022/11/2938衛(wèi)星軌道的攝動空氣阻力對衛(wèi)星軌道的影2022/12/139衛(wèi)星軌道的攝動太陽、月球引力對衛(wèi)星軌道的影響在靜止衛(wèi)星軌道高度上：太陽引力是地球引力的1/37；月球引力是地球引力的1/6800；太陽輻射壓力對衛(wèi)星軌道的影響太陽直接輻射和地球反射輻射產生的輻射壓力當地球與太陽在衛(wèi)星軌道平面成一線時引起圓形軌道的變化率為：2022/11/2939衛(wèi)星軌道的攝動太陽、月球引力對衛(wèi)星軌2022/12/140氣象衛(wèi)星探測的要求資料應用方便（圓形軌道，太陽同步，對地靜止……）長期觀測（衛(wèi)星成本，數據一致性-氣候研究）連續(xù)觀測（時間分辨率高）空間分辨率（中小尺度天氣，地表特征……）綜合觀測（大氣、地表、太陽……）資料精度（如T<1.0°C）2022/11/2940氣象衛(wèi)星探測的要求資料應用方便（圓形2022/12/141太陽同步軌道的實現(xiàn)地球繞太陽逆時針公轉()衛(wèi)星出現(xiàn)在同一地點的時件提前。因此，必須利用軌道平面的進動加以抵消采用后退軌道，且軌道平面的進動速率為。這樣，才能保證衛(wèi)星每天正好在相同時刻出現(xiàn)在同一觀測地點。2022/11/2941太陽同步軌道的實現(xiàn)地球繞太陽逆時針公3：00地球軌道15：00太陽衛(wèi)星軌道春夏秋冬9：0021：00

地球軌道太陽衛(wèi)星軌道春夏秋冬15：0015：0015：0015：003：00地球軌道15：00太陽衛(wèi)星軌道春夏秋冬9：00212022/12/143太陽同步軌道的實現(xiàn)

根據(2.46)式，有如果太陽同步軌道是圓形軌道，則a=R+H，e=0，則

——實現(xiàn)太陽同步軌道的條件2022/11/2943太陽同步軌道的實現(xiàn)根據(2.2022/12/144太陽同步軌道的特點優(yōu)點軌道近于圓形，軌道預告、資料接收和定位處理比較方便；可以實現(xiàn)全球觀測，尤其是極地地區(qū)；觀測時有合適的光照條件，有利于資料處理和使用；儀器可以得到充分的太陽能供給。缺點對中低緯度同一地點觀測的時間間隔太長（相對于GEO），不利對中小尺度天氣系統(tǒng)的監(jiān)測；相臨兩條軌道的觀測資料時間差達100多分鐘，拼圖不利。2022/11/2944太陽同步軌道的特點優(yōu)點2022/12/145地球同步衛(wèi)星軌道的實現(xiàn)軌道平面與地球赤道平面重合，即軌道平面傾角i=0；衛(wèi)星公轉方向與地球自轉方向一致；衛(wèi)星運行周期與地球自轉周期（23小時56分04秒）相同。由2022/11/2945地球同步衛(wèi)星軌道的實現(xiàn)軌道平面與地球2022/12/146地球同步衛(wèi)星軌道的實現(xiàn)地球扁橢球體引起的飄移

當i=0時，由

——表明靜止衛(wèi)星每天在軌道上自東向西進動

實際衛(wèi)星軌道會有一點橢圓形，傾角也很難正好等于0°，常有約1°的傾角。這種誤差會使衛(wèi)星的星下點在以赤道為中心的兩側產生“8”字形的擺動。2022/11/2946地球同步衛(wèi)星軌道的實現(xiàn)地球扁橢球體引02衛(wèi)星軌道與導航分解課件2022/12/148地球同步衛(wèi)星軌道的有效利用若在地球同步軌道上每隔3放置一顆衛(wèi)星，可放置共120顆衛(wèi)星，兩顆相鄰衛(wèi)星間的距離為2210.04公里，地面站接收天線波束寬度應小于20.5。2022/11/2948地球同步衛(wèi)星軌道的有效利用若在地球同2022/12/149地球同步衛(wèi)星軌道的實現(xiàn)軌道參數偏差引起的飄移靜止衛(wèi)星軌道并非完全的圓形軌道衛(wèi)星在軌道上有東西飄移；靜止衛(wèi)星軌道約有1°傾角衛(wèi)星有南北飄移。衛(wèi)星食和太陽干擾

——春分和秋分時最甚（圖2.10b）太陽太陽2022/11/2949地球同步衛(wèi)星軌道的實現(xiàn)軌道參數偏差引2022/12/150地球同步衛(wèi)星軌道的特點優(yōu)點軌道高度高，視野開闊；觀測數據的時間分辨率比較高；缺點無法觀測極區(qū)；觀測數據的空間分辨率比較低；對觀測儀器的性能要求比較高；2022/11/2950地球同步衛(wèi)星軌道的特點優(yōu)點2022/12/1512022/11/29512022/12/152極軌衛(wèi)星的發(fā)射極軌衛(wèi)星發(fā)射過程垂直上升段：以最短距離穿過大氣層；轉彎飛行段：將火箭引向預定的軌道方向飛行；自由飛行段：慣性飛行；入軌段：火箭到達衛(wèi)星軌道高度、速度和方向，星箭分離，衛(wèi)星入軌。2022/11/2952極軌衛(wèi)星的發(fā)射極軌衛(wèi)星發(fā)射過程2022/12/153靜止衛(wèi)星的發(fā)射靜止衛(wèi)星發(fā)射過程（圖2.12）火箭將衛(wèi)星送入初始軌道（約180-250km）；當衛(wèi)星運行至于赤道平面相交時，點燃近地點發(fā)動機，將衛(wèi)星送入轉移軌道（遠地點高度為35680km、偏心率很大的橢圓軌道）；當衛(wèi)星在轉移軌道上運行幾周，到達遠地點赤道上空時，點燃遠地點發(fā)動機，使衛(wèi)星偏離橢圓軌道，進入近靜止軌道（圓形漂移軌道）；適當修正，使衛(wèi)星進入靜止軌道。2022/11/2953靜止衛(wèi)星的發(fā)射靜止衛(wèi)星發(fā)射過程（圖22022/12/154基本衛(wèi)星系統(tǒng)衛(wèi)星姿態(tài)自旋穩(wěn)定三軸定向穩(wěn)定重力梯度穩(wěn)定靜止衛(wèi)星的控制衛(wèi)星上裝有橫向和縱向氣體噴射推進系統(tǒng)修正衛(wèi)星漂移衛(wèi)星的結構與形狀衛(wèi)星電源衛(wèi)星通訊系統(tǒng)2022/11/2954基本衛(wèi)星系統(tǒng)衛(wèi)星姿態(tài)2022/12/1552.衛(wèi)星運動規(guī)律與氣象衛(wèi)星軌道2022/11/2912.衛(wèi)星運動規(guī)律與氣象衛(wèi)星軌道2022/12/156衛(wèi)星的運動規(guī)律

假設地球為均質理想球體，質心在地心；衛(wèi)星質量<<地球質量，可忽略；衛(wèi)星自身尺度<<衛(wèi)星-地球的距離，可視為質點；忽略其它因素對衛(wèi)星的作用力那么，根據理論力學，衛(wèi)星在地球引力（有心力）作用下的運動為平面運動，該平面稱為軌道面，軌道面過地心。2022/11/292衛(wèi)星的運動規(guī)律假設2022/12/157衛(wèi)星的運動規(guī)律北南軌道軌道平面赤道平面2022/11/293衛(wèi)星的運動規(guī)律北南軌道軌道平面赤道平面2022/12/158衛(wèi)星的運動方程=常數軌道地心其中：r

是衛(wèi)星的矢徑；為幅角；；h

為積分常數。2022/11/294衛(wèi)星的運動方程=常數軌道地心其中：r2022/12/159衛(wèi)星的運動方程求解方程可得

A

為積分常數。令，，則——圓錐曲線，力心位于焦點上。2022/11/295衛(wèi)星的運動方程求解方程可得——圓錐曲線2022/12/160（近地點）（遠地點）衛(wèi)星的運動方程當e=0，，軌道為圓。當e<1，橢圓軌道，以地心為焦點，焦點與橢圓中心不重合，，。近地點；遠地點。2022/11/296（近地點）（遠地點）衛(wèi)星的運動方程當e2022/12/161衛(wèi)星的運動方程當e=1,衛(wèi)星脫離地球引力，拋物線軌道太陽行星無法對地觀測；當e>1,衛(wèi)星脫離太陽系引力，雙曲線軌道恒星無法對地球觀測。2022/11/297衛(wèi)星的運動方程當e=1,衛(wèi)星脫離地2022/12/162衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星運行的軌道是一圓錐截線（圓、橢圓、拋物線、雙曲線），地球位于其中的一個焦點上。橢圓軌道圓軌道雙曲線軌道拋物線軌道2022/11/298衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星運行的軌道是一圓錐截2022/12/163衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星的矢徑在相等的時間掃過的面積相等。據此，可以推導出衛(wèi)星在軌道上運行時的能量——衛(wèi)星活力公式2022/11/299衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星的矢徑在相等的時間掃近地點時，，由(2.7)式，代入(2.11)式可得遠地點時，圓形軌道時，——衛(wèi)星入軌最小速度/第一宇宙速度近地點時，，由(2.7)式實現(xiàn)衛(wèi)星橢圓軌道，必須克服地球引力，即但是，當時，衛(wèi)星軌道變成拋物線，衛(wèi)星成為行星。此時，由衛(wèi)星活力公式(2.11)可得衛(wèi)星入軌速度應為因此，實現(xiàn)橢圓軌道的入軌速度必須滿足當衛(wèi)星入軌速度大至足以克服太陽引力時，便進入銀河系，成為恒星。此時，其入軌速度。實現(xiàn)衛(wèi)星橢圓軌道，必須克服地球引力，即2022/12/166衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星軌道半長軸的三次方與其軌道運行周期二次方的比值為常數。2022/11/2912衛(wèi)星運動三定律衛(wèi)星軌道半長軸的三次方2022/12/167衛(wèi)星運動三定律例1：NOAA衛(wèi)星軌道離地表約850km，衛(wèi)星周期T=？FY-1，H=830km，T=6080s=101.3min。2022/11/2913衛(wèi)星運動三定律例1：NOAA衛(wèi)星軌道2022/12/168衛(wèi)星運動三定律例2：地球同步衛(wèi)星的軌道離地表有多高？衛(wèi)星在軌運行的角速度與地球相同，即代入(2.15)式，有，其中2022/11/2914衛(wèi)星運動三定律例2：地球同步衛(wèi)星的軌2022/12/169衛(wèi)星軌道參數星下點軌跡升交點/降交點升段/降段傾角截距軌道數周期北南軌道軌道平面赤道平面2022/11/2915衛(wèi)星軌道參數星下點軌跡北南軌道軌道平2022/12/170衛(wèi)星定位衛(wèi)星軌道參數平均近點角其中：平均角速度已知衛(wèi)星通過近地的時刻()，可以確定任意時刻(t

)衛(wèi)星的在軌位置。近點角：衛(wèi)星在軌道平面內的升交點與近地點之間的夾角。2022/11/2916衛(wèi)星定位衛(wèi)星軌道參數平均近點角（近地點）（遠地點）真近點角偏近點角E（近地點）（遠地點）真近點角偏近點角E2022/12/172衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位的六個參數軌道參數：半長軸a

，偏心率e

，傾角i

；通過計算獲得的平均近點角M

，升交點赤經和近點角：2022/11/2918衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位的六個參數2022/12/173矢量旋轉法定位衛(wèi)星確定衛(wèi)星在軌道平面的位置：計算真近點角和矢量半徑r

：2022/11/2919矢量旋轉法定位衛(wèi)星確定衛(wèi)星在軌道平面2022/12/174矢量旋轉法定位衛(wèi)星在以地心為中心、軌道平面所在的X-Y平面（近地點位于X軸正向）所處的天球坐標系中，衛(wèi)星矢徑的笛卡爾坐標可以表示為（圖2.5a）：2022/11/2920矢量旋轉法定位衛(wèi)星在以地心為中心、軌2022/12/175矢量旋轉法定位衛(wèi)星將矢徑繞Z軸旋轉近地點角，得到新的矢徑（圖2.5b）：2022/11/2921矢量旋轉法定位衛(wèi)星將矢徑繞Z軸旋轉近2022/12/176矢量旋轉法定位衛(wèi)星將軌道平面繞X軸轉動傾角i，得到新矢徑矢徑（圖2.5c）：2022/11/2922矢量旋轉法定位衛(wèi)星將軌道平面繞X軸轉2022/12/177矢量旋轉法定位衛(wèi)星將軌道平面繞Z軸轉動升交點赤經，得到新矢徑矢徑（圖2.5d）：2022/11/2923矢量旋轉法定位衛(wèi)星將軌道平面繞Z軸轉2022/12/178矢量旋轉法定位衛(wèi)星矢徑就是t

時刻衛(wèi)星在天球坐標系中的位置：——衛(wèi)星的軌道半徑——衛(wèi)星的赤緯——衛(wèi)星的升交點赤經2022/11/2924矢量旋轉法定位衛(wèi)星矢徑2022/12/179衛(wèi)星跟蹤2022/11/2925衛(wèi)星跟蹤2022/12/180衛(wèi)星跟蹤地心到衛(wèi)星的矢徑為：地心到天線的矢徑為：2022/11/2926衛(wèi)星跟蹤地心到衛(wèi)星的矢徑為：2022/12/181衛(wèi)星定位與跟蹤假設地球是球形，則衛(wèi)星天頂角的余弦為：衛(wèi)星方位角為：2022/11/2927衛(wèi)星定位與跟蹤假設地球是球形，則衛(wèi)星2022/12/182衛(wèi)星軌道報釋義及應用2022/11/2928衛(wèi)星軌道報釋義及應用2022/12/1832022/11/2929從地球觀察衛(wèi)星運行軌道從地球觀察衛(wèi)星運行軌道02衛(wèi)星軌道與導航分解課件Forthegivenorbitingparameters:

Inclinationangle=35,Orbitheight=350km,CircularorbitTRMMsub-satellitetrackForthegivenorbitingparamet2022/12/187氣象衛(wèi)星軌道氣象衛(wèi)星的發(fā)展分為近極地軌道（又稱近極地太陽同步軌道）衛(wèi)星系列和地球靜止軌道（又稱地球同步軌道）衛(wèi)星系列兩類；它們分別又經歷實驗-業(yè)務使用衛(wèi)星階段。此外，還有近年來發(fā)展的觀測試驗衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、陸地衛(wèi)星、GPS掩星亦可提供氣象觀測資料。2022/11/2933氣象衛(wèi)星軌道氣象衛(wèi)星的發(fā)展分為近極地02衛(wèi)星軌道與導航分解課件2022/12/189衛(wèi)星軌道的攝動衛(wèi)星軌道平面的進動率如果，即衛(wèi)星軌道為前進軌道，則，表明衛(wèi)星軌道平面自東向西進動；如果，即衛(wèi)星軌道為后退軌道，則，表明衛(wèi)星軌道平面自西向東進動。NS2022/11/2935衛(wèi)星軌道的攝動衛(wèi)星軌道平面的進動率N2022/12/190衛(wèi)星軌道的攝動R赤道>R極地攝動力f

時，軌道平面自東向西進動；時，軌道平面自西向東進動。2022/11/2936衛(wèi)星軌道的攝動R赤道>R極地攝動力2022/12/191衛(wèi)星軌道的攝動衛(wèi)星軌道平面長軸的旋轉升（降）降交點周期近地點周期2022/11/2937衛(wèi)星軌道的攝動衛(wèi)星軌道平面長軸的旋轉2022/12/192衛(wèi)星軌道的攝動空氣阻力對衛(wèi)星軌道的影響空氣阻力使衛(wèi)星動能不斷減小，軌道日益縮小，偏心率逐漸減小，變化率為：2022/11/2938衛(wèi)星軌道的攝動空氣阻力對衛(wèi)星軌道的影2022/12/193衛(wèi)星軌道的攝動太陽、月球引力對衛(wèi)星軌道的影響在靜止衛(wèi)星軌道高度上：太陽引力是地球引力的1/37；月球引力是地球引力的1/6800；太陽輻射壓力對衛(wèi)星軌道的影響太陽直接輻射和地球反射輻射產生的輻射壓力當地球與太陽在衛(wèi)星軌道平面成一線時引起圓形軌道的變化率為：2022/11/2939衛(wèi)星軌道的攝動太陽、月球引力對衛(wèi)星軌2022/12/194氣象衛(wèi)星探測的要求資料應用方便（圓形軌道，太陽同步，對地靜止……）長期觀測（衛(wèi)星成本，數據一致性-氣候研究）連續(xù)觀測（時間分辨率高）空間分辨率（中小尺度天氣，地表特征……）綜合觀測（大氣、地表、太陽……）資料精度（如T<1.0°C）2022/11/2940氣象衛(wèi)星探測的要求資料應用方便（圓形2022/12/195太陽同步軌道的實現(xiàn)地球繞太陽逆時針公轉()衛(wèi)星出現(xiàn)在同一地點的時件提前。因此，必須利用軌道平面的進動加以抵消采用后退軌道，且軌道平面的進動速率為。這樣，才能保證衛(wèi)星每天正好在相同時刻出現(xiàn)在同一觀測地點。2022/11/2941太陽同步軌道的實現(xiàn)地球繞太陽逆時針公3：00地球軌道15：00太陽衛(wèi)星軌道春夏秋冬9：0021：00

地球軌道太陽衛(wèi)星軌道春夏秋冬15：0015：0015：0015：003：00地球軌道15：00太陽衛(wèi)星軌道春夏秋冬9：00212022/12/197太陽同步軌道的實現(xiàn)

根據(2.46)式，有如果太陽同步軌道是圓形軌道，則a=R+H，e=0，則

——實現(xiàn)太陽同步軌道的條件2022/11/2943太陽同步軌道的實現(xiàn)根據(2.2022/12/198太陽同步軌道的特點優(yōu)點軌道近于圓形，軌道預告、資料接收和定位處理比較方便；可以實現(xiàn)全球觀測，尤其是極地地區(qū)；觀測時有合適的光照條件，有利于資料處理和使用；儀器可以得到充分的太陽能供給。缺點對中低緯度同一地點觀測的時間間隔太長（相對于GEO），不利對中小尺度天氣系統(tǒng)的監(jiān)測；相臨兩條軌道的觀測資料時間差達100多分鐘，拼圖不利。2022/11/2944太陽同步軌道的特點優(yōu)點2022/12/199地球同步衛(wèi)星軌道的實現(xiàn)軌