1、航天器軌道實驗報告學院：專業(yè)：名：學號：E成績：評閱教員：時間：2013年11月6日實驗一衛(wèi)星軌道參數(shù)仿真一、實驗?zāi)康?、了解STK的基本功能；2、掌握六個軌道參數(shù)的幾何意義；3、掌握極地軌道、太陽同步軌道、地球同步軌道等典型軌道的特點。二、實驗環(huán)境實驗地點：202樓南203教室硬件環(huán)境：aceraspirs4738GIntel(R)Core(TM)i5CPUM4802.67GHz2.00GBRAM軟件環(huán)境：Windos7旗艦版32位操作系統(tǒng)STK8.0三、實驗原理（1）衛(wèi)星軌道參數(shù)六個軌道參數(shù)中，兩個軌道參數(shù)確定軌道大小和形狀，兩個軌道參數(shù)確定軌道平面在空間中的位置，一個軌道參數(shù)確定軌道在軌

2、道平面內(nèi)的指向，一個參數(shù)確定衛(wèi)星在軌道上的位軌道大小和形狀參數(shù)：這兩個參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的，第一個參數(shù)定義之后第二個參數(shù)也被確定。第一個參數(shù)semimajoraxis半長軸apogeeradius遠地點半徑apogeealtitude遠地點高度Period軌道周期meanmotion平動第二個參數(shù)Eccentricity偏心率perigeeradius近地點半徑perigeealtitude近地點高度Eccentricity偏心率Eccentricity偏心率近地點幅角（argumentofperigee）升交點與近地點夾角衛(wèi)星位置參數(shù)：表1衛(wèi)星位置參數(shù)參數(shù)說明TrueAnomaly真近點角（近地

3、點與衛(wèi)星之間的地心角距，從近地點沿衛(wèi)星運動方向度量）MeanAnomaly平近點角（衛(wèi)星從近地點開始按平均軌道角速度運動轉(zhuǎn)過的角度）EccentricAnomaly偏近點角（近地點和衛(wèi)星對軌道長軸垂線的反向延長線與橢圓外切圓的交點之間的圓心角距）ArgumentofLatitude緯度幅角（升交點到衛(wèi)星的地心張角，從升交點沿衛(wèi)星運動方向度量）TimePastAscendingNode過升交點時間TimePastPerigee過近地點時間（2）星下點軌跡在不考慮地球自轉(zhuǎn)時，航天器的星下點軌跡直接用赤經(jīng)a、赤緯5表示（如圖2）。直接由軌道根數(shù)求得航天器的赤經(jīng)赤緯。圖2航天器星下點的球面解法在球面直

4、角三角形SND中：sin8sinisinusinisin（f）TOC o 1-5 h z，a0+Aa（1）tanAacositanucositan+f）由于地球自轉(zhuǎn)和攝動影響，相鄰軌道周期的星下點軌跡不可能重合。設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為e，t0時刻格林尼治恒星時為SG0，則任一時刻格林尼治恒星時Sg可表示成：SGSG0（tt）（2）GG0E0在考慮地球自轉(zhuǎn)時，星下點地心緯度申與航天器赤緯5仍然相等，星下點經(jīng)度（尢）與航天器赤經(jīng)a的關(guān)系為：九aSGaS（tt）,GGOE0（3）Q8將（1）代入上式，得到計算空間目標星下點地心經(jīng)緯度d,的公式，即空間目標的星下點軌跡方程為：九=0+arctan（cosi

5、-tanu）一S一（t一t）,G0E0（4）冷arcsin（sini-sinu）其中申為星下點的地理緯度，尢為星下點的地理經(jīng)度，U是緯度幅角，%為地球自轉(zhuǎn)角速度。由（4）中的第二式可知，Z=90。時，申取極大值申。i=-90。時，申取極小值申.，maxmin且有ii“90。ii“90。串,，串,（5）max180。ii90。mini-180。i90。因此，空間目標的軌道傾角決定了星下點軌跡能達到的南北緯的極值。四、實驗內(nèi)容1、結(jié)合六個軌道參數(shù)的幾何意義，每個軌道參數(shù)分別取不同值，給出相應(yīng)的三維圖升交點赤經(jīng)不同AagiEducationalUseOilyEducationalUse：OnlyCr

6、-%hInarthk!Akb1MlJ7論T;WLiMTine5p;旳,8wee傾角不同偏心率不同近地點角幅不同長半軸不同真近點角不同2、分析二體條件下圓軌道（根據(jù)向?qū)砑樱┝鶄€軌道參數(shù)隨時間的變化規(guī)律?rOMKKe.5fi4K4iF37的fiKCMflSlKllSF業(yè)afg2fX7TZK.tff.KB更陰痂EiK?GgO20*5KWflWWWflVffi旳!m塔箔臨*5ftaJMWMKflWO已曲冊知國曲汕舉a?w対四?9対佃房?W?3?9WK01JmJKT?9.O0.GD.GK?22CJ.UO.K.ESJAJTICGj用2J2W712MCOCWS*TK1lflCT勒&1*呵長半軸Bfjtdc

7、ra金siusbPJMKCT飼.K?WWEid/racjSauJXK77j?DOK)OOam2u*丹訴UE細升交點赤經(jīng)G沁昭財皿i備畑0CWGiCTRKIWP辺-Cn：KWSJWH：0?6CMKWmXMlWDid-0MWPCmOTMPiZv-SWfWKftSKO?!?OCWGPGTOOTPt-Cmc*?髯:懷眈dSCWKMWWWWWJLn；W?P2flJiMCWGGTOOMmMlWMj?dJMC712flD!3fliMt3咖SffliWsWKOKSf口旳D3D2.H?(310-JPIP-qg-ZB?牯:去:也EG1腫眾i1IfiigBKS(UTCGli皿曲K詢饒dl恂?曲冗PLWtMCW偏心率

8、傾角:?Jlfl彌rPEIKKlHSJJwTCDnH.lK.IW.GK1i/7CQifyjiJBCPIF2OTOTMft2Ju3OT7血EflUOTP近地點角幅口呂召呂仙二WYNrE/TfXAwnwhfJMftl豪曲37說述淖MQ19-iM-iMMO2Jja!M7fl?tiOfi!fi!Kihd臨F曲曲皿他真近點角3、比較分析PolarOrbit、Sun-SynchronousOrbit、HEO、GSO、GEO衛(wèi)星的特點，并給出相應(yīng)的圖示說明。（1）PolarOrbit（極地軌道衛(wèi)星）（2）Sun-SynchronousOrbit（太陽同步軌道）（3）HEO（高軌）:（4）GSO（地球靜止軌道）：（5）GEO（地球同步軌道）:五、實驗心得：這次試驗中遇到的最大阻力就是產(chǎn)生線性調(diào)頻信號之后，不知道該