人造卫星调速增量分析

发射同步卫星需要进行轨道转换，转轨时要改变卫星的速度，而燃料消耗与调速增量Ｖ有关．本文导出了几种转轨形式所需的Ｖ的公式，并用数据进行比较，得出结论：如卫星起始时作圆运动，经半椭圆轨道转换所需的Ｖ最小；由地面垂直发射而使卫星进入椭圆轨道，入轨前卫星的速度应为零或尽可能小；转轨前后的速度间的夹角越小越好．     

天体,人造卫星易混淆的几个问题

1 同步卫星,近地卫星,赤道上的物体 地球同步卫星是指位于赤道上空,相对地面静止,与地球自转具有相同的周期,即T=24h,同步卫星离地心的距离r=4.24×104km,线速度v=3.07km/s.     

同步卫星扫描视锥与轨道的绘制算法

为了模拟同步卫星在外太空的飞行状态,建设先进的同步卫星模拟仿真系统对于卫星的研制与性能分析有着重要的意义;由于卫星是在特定的轨道上飞行,所以对卫星轨道的绘制建模是卫星模拟仿真系统开发中关键的一环;在这篇文章中介绍了同步卫星与地面观察站通信过程中的扫描视锥与同步卫星运行轨道的绘制算法,重点探讨了基于OpenGL基本矢量图元的绘制以及利用世界坐标系和向量的方法对在绘制过程中所需数据的求解过程;分析了根据同步卫星的运行姿态与其所在轨道的位置来确定同步卫星扫描视锥的角度;最后通过一个虚拟世界的3D引擎验证算法的可行性与绘制效果。     

地磁场对带电人造卫星运动的影响

本文利用电磁学、理论力学等方法研究了带电的赤道卫星在地磁场中做椭圆轨道运动时地磁场对轨道运动的影响。研究结果表明:地磁场对带电卫星的轨道长轴没有摄动影响,但对轨道偏心率和近地点均有进动影响,且近地点不仅有周期变化影响而且还有长期变化影响。由计算实例表明:当卫星自身带电量较大时(如1库仑电量),这种影响必须予以考虑。     

对地静止卫星的发射

 运行周期等于地球自转周期23小时56分4.0905秒的顺行（与地球自转方向相同）人造地球卫星叫做地球同步卫星。它的运行路线叫做运转轨道，运转轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据倾角的不同，可将同步轨道分为静止轨道、倾斜轨道和极地轨道。     

物理奥林匹克竞赛题

有一个卫星在地球赤道平面内沿近似的圆周轨道绕地球转动．卫星由一个无质量的中心物体(P点)和d个质量为m的外围小物体B组成，B由长度为r的不能伸长的细金属线和P联接在一起。P和口全部都和赤道平面共面，并且在赤道平面内旋转。     

地球卫星轨道的椭圆函数解

分析了引力势作用下地球卫星的轨道．结果表明,在考虑地球扁平率后,地球卫星的轨道可用椭圆余弦函数表示,其平衡位置近似在一椭圆上．     

论卫星抛射点在椭圆运动轨道上的位置

详细分析了人造地球卫星的椭圆轨道方程和在各种情况下卫星的抛射点在其椭圆运动轨道上的位置.     

一道习题

在地球引力场中发射一个质量为m的卫星,原计划是这样的,该卫星由火箭运载到高度为h的一点P,使卫星在该点的运动方向与P和地心联线垂直,且有一适当的动能值,以保证该卫星的轨道是一个圆.但实际发射时,由于某种原因,使得卫星在P点的运动方向并不与P和地心的联线垂直,即运动方向与联线夹角θ≠90°,但其余指标均达到设计要求.试证明: (a)该卫星的轨道是一个椭圆,椭圆的半长轴等于原计划的圆形轨道的半径R h(R是地球半径); (b)P点在该椭圆短轴的一端; (c)该椭圆的偏心率是cosθ. 解:(a)按原计划,圆形轨道的半径是R h,因此位能,因为卫星的 ”…     

地球的扁率对卫星运动的影响

指导出地球引力场的势能,分析了卫星的椭圆轨道旋进的现象。     

竞赛题中的椭圆运动

随着我国“神舟”五号载人宇宙飞船的顺利升空，空间技术和天体运动成为人们关注的热点．大多数的地球人造卫星进入轨道后都做椭圆运动(行星绕恒星运动也是如此)，物理竞赛中关于这方面的问题时有出现．本文就如何运用初等数学知识解决椭圆运动问题进行简单的探讨．     

Kerr时空赤道面上零测地线方程的严格求解

运用欧拉-拉格朗日方程给出了Kerr时空赤道面上的零测地线方程并求出两个首次积分,结合零测地线所满足的恒等式求得轨道微分方程.通过把被积函数化成部分分式,以及解出被积函数中的一个四次方程并对根进行排序,可把轨道微分方程的解表示成第一类椭圆积分和第三类椭圆积分.     

封面照片说明

伽利略计划（欧洲全球导航卫星计划）是欧盟为打破美国GPS在全球的垄断而与欧空局联合研制的民用导航卫星系统。伽利略系统由分布在3个轨道面上的30颗卫星组成，每个轨道面上有10颗卫星．轨道高度23616千米．轨道面倾角56度，运行周期14小时04分．并能与GPS完全兼容。     

神舟七号飞船小卫星伴飞原理分析

神舟七号伴飞小卫星和神舟七号飞船由于两个轨道的近地点和远地点不重合,导致它们在共同绕地球公转的同时,伴飞小卫星也在绕神舟七号飞船做周期性椭圆运动.伴飞周期等于飞船绕地球公转的周期,飞船位于椭圆轨道的几何中心.     

质点在有心力场中运动轨道的稳定性

本文探讨质点在有心力场中运动轨道的稳定性问题．运用李亚普诺夫关于运动的稳定和不稳定性定理，证明在幂次定律形式的 力场中，质点在平方反比场中运动的椭圆、抛物线和双曲线三种轨道都是稳定的，这是这种 力场所具有的性质；质点在弹性引力场中运动的椭圆轨道也是稳定的，而在弹性斥力场中运动的轨道一般是不稳定的．文中对其它有心力场也作了一些讨论．     

中段目标的可见光辐射特性计算研究

中段目标的可见光辐射特性对目标的探测、跟踪与打击具有重要的指导意义。提出计算中段目标可见光辐射特性的方法,计算了目标表面的二向性反射,并考虑太阳的可见光辐射和云层背景反射太阳的可见光辐射情况下,计算了白天从同步卫星、低轨卫星和中轨卫星观测中段目标在可见光波段的辐射特性。研究结果表明：在可见光波段,目标对同步卫星辐射的光谱变化规律与太阳直射辐射的光谱变化一致,低轨卫星上观测目标的光谱辐射热流比同步卫星上观测的结果大3个数量级,中轨卫星上观测目标的光谱辐射热流比同步卫星上观测的结果大1个数量级。     

牛顿万有引力定律的发现渊源：从所谓的开普勒定律到万有引力定律

牛顿创建的万有引力定律与“开普勒定律”之间存在着一定的联系，然而，所谓的“开普勒定律”在前牛顿时代充其量不过是经验性的假设，并未得到普遍承认；而且，对牛顿来说，开普勒的假设没有起到传统上所认为的那种决定性作用．开普勒并未证明椭圆轨道定律和面积定律，这种证明是由牛顿本人完成的．牛顿对椭圆轨道定律和面积定律的证明及其创建万有引力定律的卓越成就已录入西方天文学史及物理学史教科书中．     

光学仪器 天文光学仪器

TH7512006010770天基光电望远镜对空间目标成像的模拟=I maging si mula-tion for space target on space-based opto-electronic tele-scope[刊,中]/彭华峰(四川大学电子信息学院.四川,成都(610064)),陈鲸…∥光电工程.—2005,32(10).—14-17提出了一种天基望远镜对空间目标成像的模拟方法。由卫星轨道参数计算得到卫星在地心赤道坐标系中的坐标,再通过平移、旋转和比例变换将其变换到望远镜坐标系中的坐标,模拟得到卫星的成像图。通过旋转和比例变换,将恒星坐标从地心赤道坐标系变换到望远镜坐标系,模拟得到星空成像图,两者合成得到总模…     

浅析日凌与凌日现象

 前段,报纸上频频报道“日凌”现象,殊不知还有一种叫做“凌日”的天文现象,那么二者有什么区别呢?1.日凌位于赤道上空约36000ｋｍ的通信卫星与地球同步运转,同时二者又一起围绕太阳旋转。每年的春分和秋分前后,太阳光直射赤道,必然会出现太阳、通信卫星和地球依次排列在一条直线上的现象,这时,卫星地面接收站的天线不但对着卫星,也同时对着太阳。     

对一道同步卫星变轨题的评析

以2015年高考新课标Ⅱ卷第16题为例,分析了发射场不在赤道的同步卫星的变轨过程,并对题中的难点作了进一步讨论.