2, Cỏc dng qu o ca v tinh.
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.37 MB, 188 trang )
V
Vệ tinh
khối lợng m
Lực hút
Độ lớn = GMm/e2
Trái Đất
Lực li tâm
Độ lớn = mv2/r
Khoảng cách r
K lợng M
Hình 2: Các ngoại lực tác động lên vệ tinh
a, Qu o elip:
0
Qu o elip nghiờng mt gúc 64 so vi mt phng xớch o ca trỏi t.
Loi qu o ny cú n nh cao, ng bay ca v tinh nm trong mt
mt phng cú dng hỡnh elip vi bỏn trc ln bng khong cỏch t trỏi t n
v tinh khi nú im cc vin ( apogee ) v bỏn trc nh khi nú im cc
cn ( periee ). Vn tc ca v tinh s gim i khi khong cỏch gia nú v trỏi
t tng lờn v ngc li.
Qu o ny l trng hp cõn bng c bit ca v tinh do lc hút khụng
u ca trỏi t. Nh qu o nghiờng ca mỡnh m v tinh cú th ph súng
c cỏc vựng v o cao ca trỏi t khi nú n gn im cc vin. Dng qu
o ny c dựng cho mt s h thng v tinh nh MOLNYA chu k 12h
( khong cỏch ti vin im 39957 Km v cn im l 548 Km ) v mt s v
tinh cú chu k 24h.
Dng qu o ny c bit thớch hp cho cỏc h thng Mobile dựng thụng
tin v tinh cỏc ni m hiu ng che lp do chng ngi vt v fading ch
0
nờn ỏng k khi gúc ngng ca anten nh hn 30 . Cỏc qu o elip nghiờng
cho phộp to ra nhng tuyn v tinh v trung bỡnh v v cao vi gúc
0
ngng anten ca trm mt t gn bng 90 nờn suy hao mụi trng i vi
tuyn ny rt thp. õy l u im ni bt m kiu qu o v tinh a tnh
khụng cú ( h thng ELLIPSAT bao gm 24 v tinh trờn hai mt phng qu
0
o khỏc nhau cựng nghiờng 64 dựng ph súng liờn tc ton nc M cng
thuc kiu qu o ny ).
b, Qu o trũn nghiờng:
Trong trng hp ny v tinh cú qu o trũn v cú cao khụng i so
vi mc nc bin. Vi kiu qu o ny v tinh bay trong mt mt phng cú
0
gúc nghiờng gn 90 theo mt ng trũn quanh trỏi t. cao khong vi
trm Km tc l cú chu k khong 1 giờ ri. Cỏc v tinh cú th bay qua mi
vựng ca trỏi t nờn kiu qu o ny thng c s dng cho cỏc v tinh
do thỏm v quan sỏt ( Observation satellite ) vớ d v tinh SPOT cú cao 830
0
Km qu o nghiờng l 98,7 chu k 101 phút. Hin nay cú rt nhiu h thng
v tinh ton cu s dng nhng chựm v tinh bay theo kiu qu o ny
cao thp khong 1000 Km IRIDIUM, GLOBAL STAR, ODYSSEY, ARIES,
LEOSAT
c,Qu o trũn ngang ( qu o xớch o ):
õy l kiu qu o ph bin cho cỏc v tinh a tnh. Trong trng hp
0
ny v tinh bay trờn mt phng xớch o cú nghiờng bng 0 theo mt
ng trũn v 0 xung quanh trỏi t, tc ca v tinh ỳng bng chu k
ca trỏi t quay quanh trc ca nú. Do ú trong trng hp ny v tinh xut
hin nh mt im c nh trờn bu tri khi quan sỏt t mt im trờn mt
t.
Cỏc v tinh a tnh luụn m bo c s chuyn tip thụng tin liien tc
trong thi gian thc gia trm mt t nm trong vựng ph súng ca nú. Nh
0
vy trong trng hp ny ch cn 3 v tinh cú kinh khỏc nhau 120 l ta cú
th thit lp c mt h thng thụng tin ton cu. Nhc im ca dng qu
o ny l cỏc v tinh khụng th ph súng c cỏc khu vc cú v cao l
hai vựng cc ca trỏi t.
*V tinh mc a, b cũn cú tờn gi chung l v tinh khụng a tnh, vic
lựa chn qu o ny cũn ph thuc vo cỏc ng dng c th, can nhiu
m h thng cú th chp nhn c v kh nng tm phúng xa ca v tinh.
* v tinh cú th gi nguyờn v trớ ca mỡnh trờn qu o, ngi ta
thng dựng mt trong hai k thut n nh l n nh quay hoc n nh 3
trc. i vi n nh quay thỡ mt tr ngoi ca v tinh c quay to ra
tỏc ng con quay hi chuyn n nh v tinh, cũn i vi n nh 3 trc
ngi ta x dng cỏc con quay hi chuyn bờn trong v mt s ng c phn
lc h tr thớch hp.
2.3, Vai trũ ca trm iu khin
Trờn lý thuyt, cỏc v tinh chuyn ng vi cỏc qu o cú hỡnh dng l
ng trũn hoc ng elip, nhng trong thc t qu o ny khụng c ho
ton nh lý thuyt do v tinh cũn phi chu tỏc ng ca rt nhiu yu t
khỏch quan nh s thay i ngu nhiờn lc hút ca trỏi t, lc hp dn ca
cỏc hnh tinh lõn cn Vỡ vy ngay i vi v tinh a tnh thỡ vn luụn cú s
giao ng xung quanh v trớ cõn bng ca nú. Thờm na qu o ca chỳng
cũn b nghiờng. iu ny dn n trong h thng phi cú cỏc trm iu khin
v trong cỏc trm mt t phi cú cỏc h thng bỏm.
75 Km
85 Km
0,1
Trái Đất
75 Km
Độ trợt vệ tinh:
Bắc-Nam (N-S)
Đông-Tây (E-S)
Độ lệch tâm: 0,001
Đờng xích đạo
Quỹ đạo danh định của vệ tinh địa tĩnh
Hình 3. Cửa sổ giữ trạm đối với vệ tinh địa tĩnh
0,05o
Ngi ta a ra khỏi nim ca s gi trm (Station Keeping WWindow)
núi nờn kh nng trm iu khin ch cú th gi v tinh a tnh c nh
trong mt phm vi nht nh (trong phm vi ca s ). Kớch thc ca ca s
0
0
thụng thng l 0,1 theo kinh tuyn v 0,1 theo v tuyn tc l trm iu
0
khin cú kh nng gi v tinh giao ng trong phm vi 0,05 theo phng
Bc-Nam v ụng-Tõy. S giao ng theo kinh v v ca cỏc v tinh
tng ng vi mt dung sai v trớ l 37,5 Km. ng thi cao ca v tinh
so vi trỏi t cng luụn b thay i theo thi gian vi lch tõm cc i l
0,001. Do ú khong caothay i ca v tinh trong một chu k 24h s l 2
x 0,001 x (35786 + 6378 ) = 85 Km. Trong ú giỏ tr 6378 l bỏn kớnh ca trỏi
t tớnh ra Km, nh vy v tinh a tnh s giao ng trong mt th tớch cú
kớch thc 75 x 75 x 85.
Sự giao ng ca v tinh a tnh quanh v trớ tng i rừ rng s l cho
thi gian truyn dn gia trm v v tinh luụn b thay i. ng thi nú cũn
gõy ra hiu ng Doppler i vi súng mang. Tt c nhng nh hng ny u
