Hệ thống thông tin vệ tinh - chương 2

Qũi đạo vệ tinh - Đặc tính chuyển động của vệ tinh trên quĩ đạo , các định luật của Kepler , các quĩ đạo : địa tĩnh , trung gian , thấp , đồng bộ mặt trời , nghiêng , dẹt
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống thông tin vệ tinh - chương 2 H TH NG THÔNG TIN V TINH B môn Thông tin vô tuy n ð i h c công ngh - ðHQG HN Gi ng viên Th m ð c Phương Tel. 0903 229 117 E- Mail: phuongthamduc@yahoo.com Chương 2 – Quĩ ñ o v tinh1. ð c tính chuy n ñ ng c a VT trên quĩ ñ o2. Các ñ nh lu t c a Kepler3. Các lo i quĩ ñ o: ð a tĩnh, trung gian, th p, ñ ng b m t tr i, nghiêng, d t4. Phương pháp ñưa VT lên quĩ ñ o5. ði u ki n ñ ñ t ñư c VT vào quĩ ñ o6. Các t c ñ vũ tr7. Tên l a: nhiên li u, ñ ng cơ, c u trúc nhi u t ng8. Phóng VT lên quĩ ñ o ñ a tĩnh. 1 ð c tính chuy n ñ ng c a VT trên quĩ ñ o V nh ®ai Van Allen: Do t−¬ng t¸c gi÷a c¸c tia mÆt trêi v vò trô, h×nh th nh c¸c phÇn tö (e- v proton) tÝch ®iÖn n¨ng l−îng cao tõ nh÷ng vïng xa x«i cña vò trô, khi ®Õn gÇn tr¸i ®Êt chóng bÞ tr−êng ®Þa tõ bÉy v o v nh ®ai ë quanh xÝch ®¹o. §ã l v nh ®ai Van Allen, t¸c ®éng ®Õn ho¹t ®éng cña c¸c khÝ t i ®iÖn tö cña vÖ tinh, l m gi¶m sót tÝnh n¨ng cña chóng. LEO ñ cao 100-1200 d m. MEO – 4000-12000 d m. GEO – 23400 d m (36000Km). Có hai vành ñai Van Allen. QUĨ ð O CHUY N ð NG C A VTQuĩ ñ o tròn1. Quĩ ñ o ñ a c c: khi m t ph ng quĩ ñ o ch a tr c quay trái ñ t2. Quĩ ñ o nghiêng:Khi m t ph ng quĩ ñ o không ch a tr c quay c a trái ñ t và cũng không vuông góc v i nó 3. Quĩ ñ o xích ñ o: khi m t ph ng quĩ ñ o trùng v i m t ph ng xích ñ o trùng c a trái ñ t4. Qũi ñ o ñ ng b m t tr iQuĩ ñ o ellip 2 Các ñ nh lu t Keplerð nh lu t Kepler th nh t:Tâm c a trái ñ t ph i n m m t trong hai tiêu ñi m c a quĩ ñ oellip (F ho c F’). ði m xa nh t c a quĩ ñ o so v i tâm trái ñ tn m phía tiêu ñi m th hai, ñư c g i là vi n ñi m – Apogee,còn ñi m g n nh t c a quĩ ñ o ñư c g i là c n ñi m – Perigee.H s ellip ñư c xác ñ nh b i m i quan h gi a ñ cao c aApogee rm ñ cao c a Perigee rmin : rmax − rmin e= rmax + rminKhi e=0, thì ellip bi n thành hình trònvà quĩ ñ o v tinh s là hình tròn Các ñ nh lu t Kepler ð nh lu t Kepler th hai: V tinh chuy n ñ ng theo quĩ ñ o v i v n t c thay ñ i sao cho ñư ng n i gi a tâm trái ñ t và v tinh s quét các di n tích b ng nhau, khi v tinh d ch chuy n trong cùng m t th i gian như nhau. L c hút: F1=G mM r2 mυ 2 c L c ly tâm: F2= r F1=F2 3 Các ñ nh lu t Kepler ð nh lu t Kepler th hai (ti p theo): G - h ng s h p d n, b ng 6,67.10-8 cm3 /gs2 ; M - kh i lư ng c a trái ñ t, b ng 5,97.1027 g; m - kh i lư ng v tinh,g;υc - v n t c chuy n ñ ng c a v tinh theo quĩ ñ o tròn, vòng/ngày Áp d ng ñ nh lu t kepler th hai ta xác ñ nh ñư c v n t c F1=F2 d ch chuy n c a v tinh theo quĩ ñ o ellip: GM 630 1 + 2e cos θ + e 2υc = = km / s υe = υc r r 1 − e2 Các ñ nh lu t Kepler ð nh lu t Kepler th hai (ti p theo): θ - là góc t o b i véc tơ bán kính c a ñi m c n xác ñ nh v n t c và véctơ bán kính c a c n ñi m. Chu kỳ quayc a v tinh chuy n ñ ng theo quĩ ñ o tròn ñư c xác ñ nh b i: 2π T= ≈ 10 −2 r 3 (giây) υc ≈ 1,66.10 −4 r 3 ( phut ) 4 Các ñ nh lu t Keplerð nh lu t Kepler th ba: Bình phương c a chu kỳ quay t l thu n v i lu th a b c ba c a bán c a bán kính tr c l n c a quĩ ñ o ellip T2=ka3 ; k= (4π2/µ) µ=GM; G- h ng s h p d n; M- kh i lư ng c a trái ñ t µ= 3,98603.1014 m3/s2 a3=T2/k=T2μ/4 π2; T=2 π/Vs ; a3=µ/Vs 2 Chu kỳ quay nói trên c a v tinh ñư c g i là chu kỳ Xideric. Chu kỳ này ph thu c vào ñ cao c a quĩ ñ o v tinh ð cao quĩ ñ o Chu kỳ (gi ) Km Chu kỳ Xideric Chu kỳ quan sát 1700 2,0 2,18 20200 12 24 36000 24 Vô t n Các ñ nh lu t KeplerÝ nghĩa c a ñ nh lu t Kepler:1. ð nh lu t th nh t: Quĩ ñ o n m trong m t m t ph ng ch a tâm ñi m trái ñ t, do ñó ñi m phóng ch có th cho phép ñ t ñư c nh ng ñ nghiêng quĩ ñ o cao hơn vĩ ñ c a nó2. ð nh lu t th hai: T c ñ ñi m vi n Apogee th p nh t. T cñ ñi m c n Perigee cao nh t3. ð nh lu t th ba: Bình phương c a chu kỳ quay t l thu n v i l p phương c a t ...