Wie man ein Koplanare Orbit Ändern

Es wäre schwierig , von einem Teil des menschlichen Lebens , die nicht von den Informationen, die Satelliten sind betroffen ist denken. Satelliten beobachten das Wetter, führen Telefonsignale und bieten Navigationsinformationen für Land-, See-und Luftverkehr . Ein Satellitenbahn sollte seine Aufgabe entsprechen. Eine langfristige Wetterbeobachtungssatellitensollten in einem hohen , geostationäre Umlaufbahn sein, so kann es kontinuierlich zu überwachen ein Gesicht der Erde, während die Navigationssatelliten könnte niedriger Umlaufbahnen effizienter zu finden. Die Aufgabe der Anpassung einer Satellitenumlaufbahn ist eine Bahnmechanik Problem , und eine der häufigsten Probleme, Bahnmechanik ändert eine koplanare Umlaufbahn.

Eines Satellitenbahn wird bestimmt durch seiner Lage und seiner Geschwindigkeit. Also zwei Satelliten, die durch die exakt gleiche Stelle gehen können ganz unterschiedliche Bahnen haben, wenn ihre Geschwindigkeiten sind unterschiedlich. Das ist der Trick zum Ändern koplanare Bahnen . An einem Punkt in der Umlaufbahn eines Satelliten , seine Geschwindigkeit zu ändern , um es in eine andere Umlaufbahn zu bringen . Dann lassen Sie es für eine Weile , bis er bekommt , wo Sie es am Ende , und ändern ihre Geschwindigkeit erneut, um es in seine endgültige Umlaufbahn gebracht werden soll. Die Details sind gar nicht so kompliziert , da ein paar wichtige Gleichungen . Anleitung
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die Anfangsgeschwindigkeit des Satelliten berechnen . Die Geschwindigkeit wird durch die Quadratwurzel der Gravitationskonstante mal Newtons die Masse der Erde geteilt durch Bahnradius des Satelliten gegeben .

Zum Beispiel hat ein Satellit in einer kreisförmigen Umlaufbahn 250 Kilometer über der Oberfläche der Erde ein Radius gleich dem Radius der Erde und seiner Höhe ; das ist

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

G x M für die Erde ist 3,968 x 10 ^ 14 m ^ 3 /s ^ 2, so der Satellitengeschwindigkeit wird durch

sqrt (G x M/r1 ) = sqrt ( 3,968 x 10 ^ 14/6.628 x 10 ^ 6) = 7755 Meter pro Sekunde ( mehr als 17.000 Meilen pro gegeben Stunde).
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Bestimmen Sie die Geschwindigkeit der endgültige Umlaufbahn . Die Geschwindigkeit wird durch dieselbe Gleichung wie in Schritt 1 nur mit dem anderen Radius gegeben .

Zum Beispiel, sagen Sie Ihren Satelliten auf einer Kreisbahn 4000 km über der Oberfläche der Erde bewegen wollten. Die Endgeschwindigkeit wäre

sqrt ( 3,968 x 10 ^ 10 ^ 14/10.378 x 6) = 6197 Meter pro Sekunde.
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Berechnen Sie die Startgeschwindigkeitder Transferbahn , von der ersten auf die endgültige Umlaufbahn zu bekommen. Das heißt, dass der Satellit nicht nur direkt von einer Umlaufbahn auf die nächste ; es überträgt mittels einer elliptischen Bahn . Die Startgeschwindigkeit der elliptischen Umlaufbahn ist durch

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

Für das Beispiel Problem ist

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 Meter pro Sekunde

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Triebwerke des Satelliten lang genug, um die Geschwindigkeit des Satelliten ändern betätigen , die Menge von delta -V ist ein Manöver in der Industrie bekannt als ein " Delta -V. " die Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Anfangsbahn und . die Geschwindigkeit der Übergangsbahn an derselben Stelle

Beispiel Problem ist die Übertragung der Bahngeschwindigkeit 8569 Meter pro Sekunde und die Anfangsgeschwindigkeit 7755 Meter pro Sekunde, so dass die Differenz 8569-7755 = 814 Meter pro Sekunde.
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Berechnen Sie die Endgeschwindigkeit des Satelliten in der Erdumlaufbahn . das ist , wie schnell die Satelliten gehen werden , wenn es auf Reisen in ihre Übergangsbahn aus, um die endgültige Bahnradius . die Gleichung ist die gleiche wie die in Schritt 3 , nur dass die " r_initial " s und " r_final " s vertauscht

Für das Beispiel Problem wird daraus: .

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 Meter pro Sekunde
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Wenn der Satellit an . seiner gewünschten Endradius , gelten andere Delta- V , diesmal in Höhe der Differenz zwischen der gewünschten Endgeschwindigkeit in Schritt 2 berechnet, und die Transferbahn Geschwindigkeit am selben Punkt im Schritt 5 berechnet.

Beispiel Problem wird daraus:

6197 - 5472 Meter pro Sekunde = 725 Meter pro Sekunde

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