Расчет параметров геостационарной орбиты

При стационарном круговом вращении спутника массой m на него действует сила притяжения Земли (сила тяжести) F и центробежная сила F_ц, они уравновешивают друг друга.

,

где v – скорость космического аппарата (КА), m – масса КА, R_з – радиус Земли, h – высота КА над поверхностью Земли.

Сила притяжения Земли из закона всемирного тяготения определяется следующим образом:

где G = 6,6729*10^-11м³кг^-1с^-2– гравитационная постоянная, M – масса Земли, m – масса КА, r = R_з+h – расстояние от центра Земли до космического аппарата.

Для расчета главного параметра – радиуса геостационарной орбиты необходимо, чтобы скорость спутника обеспечивала период вращения 24 часа вокруг Земли.

Скорость спутника на круговой орбите зависит от радиуса и периода:

где T = 24 часа

Подставляя v в уравнение F_ц = F получаем формулу для расчета высоты геостационарной орбиты:

= 42241752,19 м

h = 35 870 452,1877312 м

Можно определить скорость вращения спутника v= 3071,906906 м/с = 11 058,86486 км/ч.

Оглавление

1. Введение.. 3

1.1. Краткая история. 3

1.2. Направления и перспективы развития спутниковых технологий 4

1.3. Телевидение. 5

1.4. Системы навигации.. 5

1.4.1. GPS. 6

1.4.2. ГЛОНАСС.. 7

1.4.3. GALILEO.. 8

1.4.4. BeiDou. 8

1.4.5. QZSS. 9

1.5. Спутниковая телефония. 9

1.6. Аварийно-спасательные системы.. 10

1.7. VSAT.. 12

1.8. Использование космического пространства.. 13

1.9. Тенденции развития спутниковых телекоммуникаций.. 14

2. Классификация, способы организации и использования ресурсов систем спутниковых телекоммуникаций.. 17

2.1. Частотный ресурс и его характеристики.. 18

2.2. Способ использования частотного ресурса.. 19

2.3. Способы организации канала связи.. 19

2.4. Характеристики космического сегмента.. 20

3. Оборудование систем спутниковых телекоммуникаций 27

3.1. Спутниковые антенны.. 28

3.1.1. Классификация спутниковых антенн. 28

3.1.2. Упрощенный расчет диаметра параболической приемной антенны 33

3.1.3. Методика расчета азимутального подвеса. 36

3.1.4. Полярный подвес спутниковой антенны и его методика расчета 39

3.1.5. Расчет видимости спутников в данной местности. 44

3.1.6. Расчет поворота плоскости поляризации. 44

3.1.7. Способы улучшения эксплуатационных характеристик спутниковых антенн 45

3.2. Устройства позиционирования. 46

3.3. Коммуникационное оборудование. 47

3.3.1. Конверторы спутниковых приемных устройств. 48

3.3.2. Спутниковые ресиверы (приемники) 52

3.3.3. Компьютерные карты.. 53

3.3.4. Переключатели. 54

4. Стандарты управления антенными системи и другим коммуникационным оборудованием... 56

4.1. Протокол DiSEqC 1.0 – 1.2, 2.0. 56

4.2. Протокол miniDiSEqC (Tone Burst) 58

4.3. Протокол DiSEqC 2.0. 58

4.4. Протокол DiSEqC 3.0. 59

4.5. Технология USALS. 59

5. Проблемы спутникового приема и передачи сигналов 63

6. Особенности организация коллективного приема.. 63

Словарь терминов спутниковых телекоммуникаций 65

Библиографический список.. 74

Приложение. 76

Логинов Вячеслав Иванович