| 词条 | 轨道保持 |
| 释义 | § 轨道保持 § 正文 利用卫星上的动力调整卫星的速度，修正轨道参数，使卫星运行轨道与标准轨道的偏离量限制在给定范围内(常以星下点的偏离值来表征)。对不同高度的卫星，轨道保持的方法也不相同。 近地观测卫星的轨道保持 近地观测卫星常采用太阳同步轨道和回归轨道。通常用星下点轨迹在赤道上相对于标准轨迹的横向偏离量表示轨道的漂移，这一横向偏离量与轨道半长轴的偏差和轨道倾角的偏差有关。影响轨道半长轴变化的主要摄动因素是大气阻力，它使卫星轨道的半长轴逐渐减小，轨道周期逐渐缩短。因此实际星下点轨迹比标准轨道的星下点轨迹提前穿过赤道。如果在赤道上观测，实际轨道的星下点则相对于标准星下点向东漂移。当星下点轨迹在赤道上向东漂移到允许边界时，控制系统使卫星上的某个特定的喷管喷气，产生速度增量，使卫星加速运行。所获得的速度增量必须足够大，使修正后的轨道半长轴和相应的轨道周期大于标准值。这样，在赤道上的星下点轨迹将离开东边界而向西漂移。为了节省燃料，须对修正轨道的速度增量值进行优选，使得当赤道上的星下点轨迹漂移到西边界时，不再继续向西漂移，而开始向东漂移。当到达东边界时再次喷气，调整卫星的速度。 地球非球形所引起的摄动使轨道平面绕地轴转动，只要保证卫星入轨点的精度，使轨道平面绕地轴转动的速率与地球绕太阳公转的速率相等，就可获得太阳同步轨道。入轨时轨道倾角的小量误差使星下点横向偏离量不断积累。为了补偿这种横向偏移，一般采用偏置半长轴的方法而不采用倾角修正法。因为后者所需的速度增量很大，消耗的燃料很多。 地球静止卫星的轨道保持 地球静止卫星的标准星下点在赤道上某个指定的位置（定点位置）上，因此静止卫星的轨道保持又称位置保持。位置保持的好坏用定点精度衡量。 地球非球形摄动使静止卫星在赤道上空的漂移运动有4个平衡点,其中两个是稳定的平衡点，另外两个是不稳定的平衡点。卫星受到的切向摄动力指向离卫星较近的稳定平衡点，卫星在稳定平衡点的两侧作长周期漂移运动。在狭小的位置保持范围内，静止卫星受到的切向摄动力是单方向的。如果切向摄动力向西，轨道半长轴便不断减小，轨道周期比同步（轨道）周期短，卫星就向东漂移。当漂移到东边界时,卫星要产生速度增量,使卫星向西漂移。这样反复调整，使卫星处于平衡点附近的允许值内。 在太阳辐射压力的作用下，卫星在静止轨道上每运行一圈中，就有半圈受到加速作用，而在另外半圈中受到减速作用。轨道周期仍与地球自转周期相同，但在这一摄动下轨道变成椭圆形，从而导致卫星每天在东西方向上来回漂移一次，漂移的范围等于偏心率的两倍。当偏心率超过允许值时，须将轨道圆化。这时需要在轨道的远地点和近地点分别进行一次切向喷气。 太阳引力和月球引力对静止卫星的摄动使静止卫星的轨道偏离地球赤道面，导致卫星每天在南北方向上来回漂移一次。漂移的范围等于轨道倾角。修正轨道倾角的方法是在轨道与赤道的交点处进行法向喷气。在升交点（见轨道要素），喷气方向向北；在降交点，喷气方向向南。 位置保持有自主保持和非自主保持两类。目前大多数通信卫星的位置保持采用非自主方式。轨道保持所消耗的燃料与轨道修正所需的速度增量成正比。在摄动力作用下，卫星的漂移特性与实际轨道参数有关。轨道修正的控制效率与修正时刻卫星的位置有关。因此，轨道保持的最优策略问题可归结为：选择修正的时刻和设置修正后初始轨道的参数，使卫星在摄动力作用下停留在给定漂移范围内的时间最长；或者根据给定的停留时间使燃料消耗最少。 § 配图 § 相关连接 |
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