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1、中国科学院研究生院硕士学位论文太阳同步回归轨道的设计、仿真研究指导老师林宝军研究员中国科学院空间科学与应用研究中心申请学位级别学科专业名称培养单位学位授予单位硕士计算机应用技术中国科学院空间科学与应用研究中心中国科学院研究生院摘要卫星应用系统是一项非常复杂的工程，其屮最重耍的是轨道子系统，轨道子系统也是所有卫星应用的基础。正是由于轨道的重要性，轨道的设计就必须全面考虑，评估和一卫星应用冇关的地面覆盖、冇效载荷、数据系统、电源系统、能源系统、发射场等等和轨道的关系，从屮找出最佳的轨道设计方案。太阳同步轨道的主要特点是卫星在任一时刻其星下点的阳光条件基本相同，这对卫星上对地仪器的
2、工作是非常冇利的。而凹归轨道的特点是周期性地覆盖地球，这有利于对地球上动态目标的侦察。由于以上的优点，太阳同步回归轨道成了所冇卫星轨道中最常见的轨道之一。木文首先介绍了轨道设计的基木知识，然后总结了轨道设计的基木的方法和原则。在随后部分重点对卫星轨道设计中交点周期的概念提出了自己的看法，同时应用此结果详细分析和设计了对地侦察卫星的太阳同步回归轨道，最后对此设计结果进行详细仿真分析。关键词轨道要素轨道设计太阳同步冋归轨道轨道仿真ABSTRACTSatellitemissionisaverycomplicatedprojecThemostimportantpartofsatell
3、itemissionisorbitsubsystcm.Theorbitsubsystemisalsothebaseofsatel1iteapplications.Thus,wemustevaluatetherelationshipsbetweentheorbitandtheearthcoverage,thepayload,thedatasystem,thepowersystem,theresourcesystem,thelaunchplace,etc.,findouttheoptimumsolutionfortheorbitbecauseoftheimportanceofth
4、eorbitsubsystcm.Thedistinettraitofsunsynchronicorbitsatel1iteisthattherewillbethesamesunconditionsinthesubpointofthesatellitewhereverthesatelliteis,itbenefitstheearthreferenceequipments.Andtheregressiveorbitsatellitr^straitisthatthesatellitecancoverthecarthperiodic,itbenefitsthedynamicrecon
5、naissance-Becauseofthesemerits,thesunsynchronicandregressiveorbitbecomeoneofthemostpopularorbittypes.Inthefirst,thisarticleintroducestheknowledgeoforbitdesigning,thenthisarticlesummarizesthebasicmethodsandprinciplesoforbitdesigning.Inthelater,thisarticlcdescribestheconccptionofnodeperiodabo
6、utorbitdesigningemphaticallywhichhasbeenadvaneedbythewriter.Atthesametime,thisarticledescribestheprocessofthewriter"sanalysinganddesigningtheorbitofearthspyingsatelliteparticularlywiththeconception.Inthelast,thisarticledescribesthewirtc”sanalysingandSimulatingthedcsigningresuIts.Keywords:or
7、bitelements,orbitdesigning,sunsynchronicorbit,regressiveorbit,orbitsimulate目录摘要2ABSTRACT3目录4引言6第一章卫星轨道基础71.1二体问题7/.1.1处标系和时间.71.1.2正则单位.91・1.3二体问题的运动微分方程.91.2开普勒轨道根数101.3二体问题卫星星历的计算111・3・1卫星位置的计算公式.111.3.2卫星速度的计算公式.131.4卫星轨道定轨公式131.5卫星姿态151.6卫星的摄动运动方程161
