STK實(shí)驗(yàn)報(bào)告衛(wèi)星軌道參數(shù)對比仿真

1、航天器軌道實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：專業(yè)：名：學(xué)號：E成績：評閱教員：時(shí)間：2013年11月6日實(shí)驗(yàn)一衛(wèi)星軌道參數(shù)仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解STK的基本功能；2、掌握六個(gè)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(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：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(shí)驗(yàn)原理（1）衛(wèi)星軌道參數(shù)六個(gè)軌道參數(shù)中，兩個(gè)軌道參數(shù)確定軌道大小和形狀，兩個(gè)軌道參數(shù)確定軌道平面在空間中的位置，一個(gè)軌道參數(shù)確定軌道在軌

2、道平面內(nèi)的指向，一個(gè)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(gè)參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的，第一個(gè)參數(shù)定義之后第二個(gè)參數(shù)也被確定。第一個(gè)參數(shù)semimajoraxis半長軸apogeeradius遠(yuǎn)地點(diǎn)半徑apogeealtitude遠(yuǎn)地點(diǎn)高度Period軌道周期meanmotion平動(dòng)第二個(gè)參數(shù)Eccentricity偏心率perigeeradius近地點(diǎn)半徑perigeealtitude近地點(diǎn)高度Eccentricity偏心率Eccentricity偏心率近地點(diǎn)幅角（argumentofperigee）升交點(diǎn)與近地點(diǎn)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(diǎn)角（近地

3、點(diǎn)與衛(wèi)星之間的地心角距，從近地點(diǎn)沿衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向度量）MeanAnomaly平近點(diǎn)角（衛(wèi)星從近地點(diǎn)開始按平均軌道角速度運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的角度）EccentricAnomaly偏近點(diǎn)角（近地點(diǎn)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(diǎn)之間的圓心角距）ArgumentofLatitude緯度幅角（升交點(diǎn)到衛(wèi)星的地心張角，從升交點(diǎn)沿衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向度量）TimePastAscendingNode過升交點(diǎn)時(shí)間TimePastPerigee過近地點(diǎn)時(shí)間（2）星下點(diǎn)軌跡在不考慮地球自轉(zhuǎn)時(shí)，航天器的星下點(diǎn)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(diǎn)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(dòng)影響，相鄰軌道周期的星下點(diǎn)軌跡不可能重合。設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為e，t0時(shí)刻格林尼治恒星時(shí)為SG0，則任一時(shí)刻格林尼治恒星時(shí)Sg可表示成：SGSG0（tt）（2）GG0E0在考慮地球自轉(zhuǎn)時(shí)，星下點(diǎn)地心緯度申與航天器赤緯5仍然相等，星下點(diǎn)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(jì)算空間目標(biāo)星下點(diǎn)地心經(jīng)緯度d,的公式，即空間目標(biāo)的星下點(diǎn)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(diǎn)的地理緯度，尢為星下點(diǎn)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(shí)，申取極大值申。i=-90。時(shí)，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(biāo)的軌道傾角決定了星下點(diǎn)軌跡能達(dá)到的南北緯的極值。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、結(jié)合六個(gè)軌道參數(shù)的幾何意義，每個(gè)軌道參數(shù)分別取不同值，給出相應(yīng)的三維圖升交點(diǎn)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(diǎn)角幅不同長半軸不同真近點(diǎn)角不同2、分析二體條件下圓軌道（根據(jù)向?qū)砑樱┝鶄€(gè)軌道參數(shù)隨時(shí)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(xì)升交點(diǎn)赤經(jīng)G沁昭財(cái)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(diǎn)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(diǎn)角3、比較分析PolarOrbit、Sun-SynchronousOrbit、HEO、GSO、GEO衛(wèi)星的特點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)心得：這次試驗(yàn)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