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作业二、
问题:
在 嫦 娥 一 号 探 月 卫 星 的 初 始 轨 道 上 , 近 地 点 距 离 h=200km , 远 地 点 距 离
H=51000km。取地球长半轴 R=6378km。由于地球位于卫星椭圆轨道的一个焦点上,根据
近地点距离和远地点距离可分别计算出椭圆长半轴、椭圆半焦距、椭圆短半轴
a=(h+H +2 R )/2
,
c= ( H −h )/2
,
b=
√
a
2
−c
2
.
利用椭圆周长公式:
L=4 a
∫
0
π /2
√
1−c
2
cos
2
x dx
计算卫星轨道周长,并计算卫星运行的
平均速度。为了进入地月转移轨道,卫星要进行四次变轨调速。第一次变轨卫星进入 16 小
时轨道,近地点距离为 h=600km,远地点距离不变;第二次变轨卫星进入 24 小时轨道,近
地点距离不变,远地点距离为 H= 71000 km;第三次变轨卫星进入 48 小时轨道,近地点距
离不变,远地点距离为 H= 128000km;第四次变轨卫星进入 116 地月转移轨道,近地点距
离不变,远地点距离为 H= 370000km。卫星的轨道周长和平均速度会如何变化?
1.目的:计算卫星轨道的周长,以及近地点远地点的速度,看它是否达到变轨
奔月需求。
2.整体思路:
周长的公式如下:
其中 a 是椭圆的长半轴,b 是椭圆的短半轴。
1 )现 已 知 信 息 : 近 地 点 距 离 h=200km, 远 地 点 距 离 H=51000km, 地 球 半 径
R=6378km.
长半轴:a=(h+H+2R)/2,求得。短半轴:先求半焦距 c=(H-h)/2;则 b = ;
a,b 带入公式就算出轨道周长了。
2)近地点和远地点的速度求解需要用到替代近似解。
扇形的面积为 S= RL,R 代表此时的半径,L 是弧长,这里用这个弧长近似代表
远近地点的速度。
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西木南松
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