Kako spremeniti ležita v isti ravnini Orbit

To bi bilo težko misliti del človeškega življenja, ki je na podlagi informacij, ki opravljajo sateliti ne vpliva. Sateliti gledal vreme , opravljajo telefonske signale in zagotavlja navigacijske informacije za zemljišča , letalskega in pomorskega prometa. Satelitu orbita mora ujemati svojo nalogo . Dolgoročna satelitsko opazovanje vreme mora biti v visoki orbiti , tako da lahko stalno spremljajo z obličja Zemlje , medtem ko bi navigacijskih satelitov našli nižje orbite bolj učinkovito. Naloga nastavljanje satelita v orbito , jeorbitalna mehanika problem , in eden od najbolj pogostih orbitalnih problemov mehanike je spreminjanje ležita v isti ravnini orbito.

Je satelit v orbito določi njegovo mesto in njegova hitrost . Torej, dva satelita , ki gredo skozi točno iste točke imajo lahko povsem drugačne tire , če so njihove hitrosti drugačne. To jetrik za spremembo planparalelno orbite . Na eni točki v satelitski orbiti , spremenite svojo hitrost , da ga v drugo orbito. Potem pa naj gre za nekaj časa , dokler se ne dobi, če želite, da se končajo in spet spremeniti svojo hitrost , da ga v svojem končnem orbito. Podrobnosti niso vsi, ki zapletena , saj je nekaj ključnih enačbe . Navodila

1

Izračunaj začetno hitrost satelita. Hitrost je podana s kvadratnim korenom Newtonovih gravitacijskih stalnih kratmasa Zemlje , deljena s satelita orbitalni radiju .

Na primer ,satelitska v krožni orbiti 250 kilometrov nad površino Zemlje je polmer enak polmeru Zemlje plus nadmorsko višino ; da je

6.378 x 10 ^ 6 + 250 x 10 ^ 3 m = 6,628 x 10 ^ 6 metrov.

G x M za Zemljo je 3,968 x 10 ^ 14 m ^ 3 /s ^ 2 tako da je satelit hitrost , ki jo

sqrt ( G x M/r1 ) = sqrt ( 3.968 x 10 ^ 14/6.628 x 10 ^ 6) = 7.755 metrov na sekundo (več kot 17.000 milj na uro) .
2

Določi hitrost končno orbito. Hitrost je podana z enačbo isti kot v 1. koraku , samo z različnimi polmerom .

Recimo, da si je želel , da se premaknete svoj ​​satelit v krožno orbito 4000 km nad površino Zemlje . Končna hitrost bo

sqrt ( 3.968 x 10 ^ 14/10.378 x 10 ^ 6) = 6.197 metrov na sekundo .
3

Izračunaj začetno hitrost prenesti v orbito , da bi dobili od začetne do končne orbito . To pomeni, dasatelit ne samo skoči iz ene orbite v drugo; prenaša preko eliptično orbito. Začenši hitrost eliptični orbiti, je podana z

sqrt ( ( G x M) x ( 2/r_initial – . 2 /( r_initial + r_final ) )

Za primer problem je to

sqrt ( 3,968 x 10 ^ 14 x ( 2/6.628 x 10 ^ 6 – . 2 /( 6,628 x 10 ^ 6 + 10,378 x 10 ^ 6)) = 8569 metrov na sekundo

4

operater satelita na odrivni dovolj dolgo , da spremenite hitrost satelita ,manever znano, v industriji kot ” delta -V. “znesek delta -V jerazlika med hitrostjo začetno orbito in .hitrost prenosa orbite na isti točki

za primer problema ,prenos orbita hitrost je 8569 metrov na sekundo inzačetna hitrost je 7755 metrov na sekundo , tako darazlika 8569-7755 = 814 metrov na sekundo .
5

izračunati končno hitrost satelita v orbito prenosa . to je, kako hitro se bosatelit bo , ko bo potovanje v prenos orbiti ven do končnega polmer orbite . enačba jeisti kot v koraku 3 , razen da ” r_initial ” J in ” r_final ” s kraji sprememb

za primer problema, to postane : .

sqrt ( 3,968 x 10 ^ 14 x ( 2/10.378 x 10 ^ 6-2 /( 10,378 x 10 ^ 6 + 6,628 x 10 ^ 6)) = 5472 metrov na sekundo
6

Ko jesatelit na . želenega končnega radija , uporablja drugo delta -V, ta čas enak razliki med željene končne hitrosti, preračunane v stopnji 2 in hitrost nalogi tirnicah na istem mestu , izračunan v točki 5 .

za primer problem , to postane :

6197 – 5472 metrov na sekundo = 725 metrov na sekundo

.