Hoe maak je een Coplanar Orbit wijzigen

Het zou moeilijk zijn om te denken van een deel van het menselijk leven , dat niet wordt beïnvloed door de informatie die satellieten hebben . Satellieten kijken naar het weer , dragen telefoon signalen en bieden navigatie-informatie voor de land-, lucht -en zeeverkeer . Baan van een satelliet moet haar taak overeenkomen . Een lange - termijn weer observatie satelliet moet worden in een hoge , geostationaire baan dus het continu monitoren van een gezicht van de aarde , terwijl navigatiesatellieten lagere banen efficiënter zou kunnen vinden . De taak van het aanpassen van de baan van een satelliet is een orbitale mechanica probleem , en een van de meest voorkomende orbitale mechanica problemen is het veranderen van een coplanaire baan .

Baan van een satelliet wordt bepaald door de ligging en de snelheid . Dus twee satellieten die verder gaan door het exact hetzelfde punt kan volledig verschillende banen hebben als hun snelheden zijn verschillend . Dat is de truc voor het veranderen coplanaire banen . Op een gegeven moment in de baan van een satelliet , verandert de snelheid om het in een andere baan . Dan laat het gaan voor een tijdje totdat het krijgt waar u het wilt eindigen en de snelheid weer veranderen om het in zijn definitieve baan . De details zijn niet zo ingewikkeld , aangezien een paar belangrijke vergelijkingen . Instructies
1

Bereken de beginsnelheid van de satelliet . De snelheid wordt gegeven door de vierkantswortel van zwaartekrachtconstante tijden Newton de massa van de aarde gedeeld door orbitale straal van de satelliet.

Bijvoorbeeld een satelliet in een cirkelvormige baan van 250 kilometer boven het oppervlak van de Aarde heeft een straal gelijk aan de straal van de aarde plus de hoogte; dat is

6,378 x 10 ^ 6 + 250 x 10 ^ 3 meter = 6,628 x 10 ^ 6 meter .

G x M voor de Aarde is 3,968 x 10 ^ 14 m ^ 3 /s ^ 2 zodat de snelheid van de satelliet wordt gegeven door

sqrt ( G x M/r1 ) = sqrt ( 3,968 x 10 ^ 14/6.628 x 10 ^ 6 ) = 7755 meter per seconde ( meer dan 17.000 mijl per uur ) . kopen van 2

Bepaal de snelheid van de laatste baan . De snelheid wordt gegeven door dezelfde vergelijking als in stap 1 , maar met de verschillende radius .

Stel bijvoorbeeld dat u wilde uw satelliet te verplaatsen naar een cirkelvormige baan 4000 km boven het oppervlak van de Aarde . De uiteindelijke snelheid zou zijn

sqrt ( 3,968 x 10 ^ 14/10.378 x 10 ^ 6 ) = 6197 meter per seconde .
3

Bereken de beginsnelheid van de overdragen baan te krijgen van de eerste tot de laatste baan . Dat is , de satelliet niet alleen van de ene baan naar de andere; maakt zij door middel van een elliptische baan . Het uitgangspunt snelheid van de elliptische baan wordt gegeven door

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

het voorbeeld probleem is dit

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 per seconde

4

lang genoeg om de snelheid van de satelliet veranderen Bedien thrusters de satelliet , een manoeuvre bekend in de industrie als een " delta - V . " hoeveelheid delta - V het verschil tussen de snelheid van de eerste baan en . de snelheid van de overdracht baan op hetzelfde moment

of the voorbeeldprobleem de overdracht baan snelheid is 8569 meter per seconde en de beginsnelheid is 7755 meter per seconde , zodat het verschil 8569-7755 = 814 meter per seconde .
5

Bereken de uiteindelijke snelheid van de satelliet in de baan om de Aarde . dat wil zeggen, hoe snel de satelliet zal gaan wanneer het reizen in haar baan om de Aarde naar de uiteindelijke baan straal . de vergelijking is dezelfde als die in stap 3 , behalve dat de " r_initial " s en " r_final ' s plaatswissel

de voorbeeldprobleem respectievelijk: .

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 per seconde
6

Wanneer de satelliet is . de gewenste uiteindelijke straal toepassing een delta - V , ditmaal gelijk aan het verschil tussen de gewenste uiteindelijke snelheid berekend in Stap 2 en de overdracht baan snelheid op hetzelfde moment , berekend in Stap 5 .

voorbeeld probleem , wordt dit:

6197 - 5472 meter per seconde = 725 meter per seconde

.