人造卫星的介绍

人造卫星的介绍

人造卫星（ManmadeSatellite）:环绕地球在空间轨道上运行（至少一圈）的无人航天器。人造卫星基本按照天体力学规律绕地球运动，但因在不同的轨道上受非球形地球引力场、大气阻力、太阳引力、月球引力和光压的影响，实际运动情况非常复杂。人造卫星是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。人造卫星发射数量约占航天器发射总数的90％以上。

【人造卫星的分类】

人造卫星按运行轨道区分为低轨道卫星、中轨道卫星，高轨道卫星、地球同步轨道卫星、地球静止轨道卫星、太阳同步轨道卫星、大椭圆轨道卫星和极轨道卫星；按用途区分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。

人造卫星由包含各种仪器设备的专用系统和保障系统组成。

人造卫星可用于天文观测、空间物理探测、全球通信、电视广播、军事侦察、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量、搜索营救等方面。【人造卫星的简介】

卫星，是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体。环绕哪一颗行星运转，就把它叫做哪一颗行星的卫星。比如，月亮环绕着地球旋转，它就是地球的卫星。

“人造卫星”就是我们人类“人工制造的卫星”。科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以便进行探测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星，我们就叫它哪一颗行星的人造卫星，比如最常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。

地球对周围的物体有引力的作用，因而抛出的物体要落回地面。但是，抛出的初速度越大，物体就会飞得越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过，从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。

人造卫星是发射数量最多，用途最广，发展最快的航天器。1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星。之后，美国、法国、日本也相继发射了人造卫星。中国于1970年4月24日发射了东方红1号人造卫星，截止1992年底中国共成功发射33颗不同类型的人造卫星。

人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统，也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括：通信转发器，遥感器，导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统，也称为服务系统。主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。对于返回卫星，则还有返回着陆系统。

人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求，区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道，大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速度快，低轨道和中轨道，高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈，不受领土、领空和地理条件限制，视野广阔。能迅速与地面进行信息交换、包括地面信息的转发，也可获取地球的大量遥感信息，一张地球资源卫星图片所遥感的面积可达几万平方千米。【运行轨道】

人造卫星的运行轨道（除近地轨道外）通常有三种：地球同步轨道，太阳同步轨道，极轨轨道。

①地球同步轨道是运行周期与地球自转周期相同的顺行轨道。但其中有一种十分特殊的轨道，叫地球静止轨道。这种轨道的倾角为零，在地球赤道上空35786千米。地面上的人看来，在这条轨道上运行的卫星是静止不动的。一般通信卫星，广播卫星，气象卫星选用这种轨道比较有利。地球同步轨道有无数条，而地球静止轨道只有一条。

②太阳同步轨道是轨道平面绕地球自转轴旋转的，方向与地球公转方向相同，旋转角速度等于地球公转的平均角速度（360度/年）的轨道，它距地球的高度不超过6000千米。在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的。气象卫星、地球资源卫星一般采用这种轨道。

③极地轨道是倾角为90度的轨道，在这条轨道上运行的卫星每圈都要经过地球两极上空，可以俯视整个地球表面。气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星常采用此轨道。

人造卫星【人造卫星工程系统】

通用系统有结构，温度控制，姿态控制，能源，跟踪，遥测，遥控，通信，轨道控制，天线等等系统，返回式卫星还有回收系统，此外还有根据任务需要而设的各种专用系统。人造卫星能够成功执行预定任务，单凭卫星本身是不行的，而需要完整的卫星工程系统，一般由以下系统组成：

1.发射场系统2.运载火箭系统3.卫星系统4.测控系统5.卫星应用系统6.回收区系统（限于返回式卫星)

【人造卫星种类】

在卫星轨道高度达到35786千米，并沿地球赤道上空与地球自转同一方向飞行时，卫星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同，相对位置保持不变。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空，称为地球静止轨道卫星，简称静止卫星，这种卫星可实现卫星与地面站之间的不间断的信息交换，并大大简化地面站的设备。目前绝大多数通过卫星的电视转播和转发通信是由静止通信卫星实现的。人造卫星是个兴旺的家族，如果按用途分，它可分为三大类：科学卫星，技术试验卫星和应用卫星。

①科学卫星是用于科学探测和研究的卫星，主要包括空间物理探测卫星和天文卫星，用来研究高层大气，地球辐射带，地球磁层，宇宙线，太阳辐射等，并可以观测其他星体。

②技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。航天技术中有很多新原理，新材料，新仪器，其能否使用，必须在天上进行试验；一种新卫星的性能如何，也只有把它发射到天上去实际“锻炼”，试验成功后才能应用；人上天之前必须先进行动物试验……这些都是技术试验卫星的使命。

③应用卫星是直接为人类服务的卫星，它的种类最多，数量最大，其中包括：通信卫星，气象卫星，侦察卫星，导航卫星，测地卫星，地球资源卫星，截击卫星等等。【卫星系统的组成部分】

卫星系统中，各种设备按其功能上的不同，分为有效载荷及卫星平台两大部分。卫星平台又分为多个子系统：

有效载荷（不同类型卫星均不同，共同的有：)

1、对地相机2、恒星相机3、搭载的有效载荷卫星平台（为有效载荷的操作提供环境及技术条件，包括：)

1、服务系统2、热控分系统3、姿态和轨道控制分系统4、程序控制分系统5、遥测分系统6、遥控分系统7、跟踪和测试分系统8、供配电分系统9、返回分系统（限於返回式卫星）【贝克－努恩人造卫星跟踪照相机】

二十世纪五十年代由贝克和努恩设计的大型高精度人造卫星跟踪照相机，首批12台设置在环绕地球的±35°纬度带内。这种照相机采用焦距50厘米、口径也是50厘米的特殊设计的施密特光学系统见施密特望远镜，改正镜由三片透镜组成，视场5°×30°。焦面是半径50厘米的近似球面。采用宽约56毫米的长感光胶卷，藉6～7公斤拉力变形后伏贴在胶片支承板上。机架为三轴式装置，以大圆弧逼近卫星视轨迹最高点近傍±30°弧段，进行跟踪，角速度可在每秒0～7，000之间连续调节。对于角速度为每秒1°的卫星，当跟踪误差为±1％时，可拍摄到星等为11等的暗卫星。照相机以固定方式工作时，可拍摄到6等的卫星。它有一扇圆筒状断口快门，围绕着焦面高精度地旋转，在恒星或卫星的星像拖痕上截出用作测量标志的断口，每转一周截出两个断口，另一扇“蛤壳”状总快门同心地紧围在断口快门之外。蛤壳每启闭一次，完成一次曝光，在此期间，星像拖痕被断口快门截出5个断口。

曝光时间有0.2、0.4、0.8、1.6、3.2秒五种。在形成第三个断口的中央时刻，子钟度盘分、秒、0.01秒盘和100周圆扫描阴极射线管的记时亮点被投射到底片端部。记时精度达1毫秒，位置精度达2。当照相机以固定式拍摄低速卫星时，由于曝光时间较长，恒星像明显地拖长，降低了测量精度。贝克-努恩照相机改进型的设计，是将原来的垂直轴斜置成极轴，照相机绕极轴恒速运转，使恒星成为点像。

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