太阳同步回归轨道设计、仿真研究

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STK实验卫星轨道全参数仿真

实验一卫星轨道参数仿真一、实验目的1、了解STK的基本功能；2、掌握六个轨道参数的几何意义；3、掌握极地轨道、太阳同步轨道、地球同步轨道等典型轨道的特点。

二、实验环境卫星仿真工具包STK三、实验原理（1）卫星轨道参数六个轨道参数中，两个轨道参数确定轨道大小和形状，两个轨道参数确定轨道平面在空间中的位置，一个轨道参数确定轨道在轨道平面内的指向，一个参数确定卫星在轨道上的位置。

•轨道大小和形状参数：这两个参数是相互关联的，第一个参数定义之后第二个参数也被确定。

第一个参数第二个参数semimajor axis 半长轴 Eccentricity 偏心率apogee radius 远地点半径 perigee radius 近地点半径apogee altitude 远地点高度 perigee altitude 近地点高度Period 轨道周期 Eccentricity 偏心率mean motion平动 Eccentricity 偏心率图1 决定轨道大小和形状的参数•轨道位置参数：轨道倾角（Inclination）轨道平面与赤道平面夹角升交点赤经（RAAN）赤道平面春分点向右与升交点夹角近地点幅角（argument of perigee）升交点与近地点夹角•卫星位置参数：（2）星下点轨迹在不考虑地球自转时，航天器的星下点轨迹直接用赤经α、赤纬δ表示（如图2）。

直接由轨道根数求得航天器的赤经赤纬。

图2 航天器星下点的球面解法在球面直角三角形SND 中：⎪⎩⎪⎨⎧+==∆∆+Ω=+==)tan(cos tan cos tan )sin(sin sin sin sin f i u i f i u i ωαααωδ （1）由于地球自转和摄动影响，相邻轨道周期的星下点轨迹不可能重合。

设地球自转角速度为E ω，t 0时刻格林尼治恒星时为0G S ，则任一时刻格林尼治恒星时G S 可表示成：)(00t t S S E G G -+=ω （2）在考虑地球自转时，星下点地心纬度ϕ 与航天器赤纬δ仍然相等，星下点经度（λ）与航天器赤经α的关系为：⎩⎨⎧=---=-=δϕωααλ)(00t t S S E G G （3）将（1）代入上式，得到计算空间目标星下点地心经纬度()ϕλ,的公式，即空间目标的星下点轨迹方程为：⎩⎨⎧⋅=---⋅+Ω=)sin arcsin(sin )()tan arctan(cos 00u i t t S u i E G ϕωλ （4）其中ϕ 为星下点的地理纬度，λ 为星下点的地理经度，u 是纬度幅角，ωE 为地球自转角速度。

航天器基本特点与设计要求概述_四_航天器的轨道设计_构形和可靠性

航天器基本特点与设计要求概述(四)———航天器的轨道设计、构形和可靠性　五院501部　吴开林　文摘　介绍了航天器各种运行轨道及返回轨道的特点和设计要求,阐述了航天器构形设计的主要内容,强调了航天器可靠性设计的重要性及实现的环节和基本原则。

关键词　航天器　特点　设计要求　轨道　构形　可靠性一　航天器的轨道设计航天器的轨道设计分成运行轨道设计和返回轨道设计,任何一个航天器都有运行轨道的设计,而返回轨道的设计通常只适合返回式卫星和载人飞船。

11运行轨道航天器的轨道通常由6个轨道要素所决定,轨道设计根据任务要求合理地选择航天器的轨道要素。

航天器的轨道倾角和升交点的赤经决定了航天器轨道在空间的位置。

航天器的轨道设计并没有绝对的规则可循,有效的轨道设计需要清楚地理解轨道选择的依据,并且随着任务要求的改变或任务定义的完善,对轨道设计的依据应定期进行分析和评定。

根据卫星的不同任务,轨道的设计过程大致如下。

根据航天器的任务,轨道设计首先必须确定航天器轨道的类型。

为了设计轨道,往往将航天器的航天飞行任务分成几段,并按飞行任务的总体功能来区分各个任务段,每个轨道都有不同的选择标准。

图1是航天器轨道入轨图。

(1)转移轨道用来将卫星从一个轨道转移到另一个轨道时所经过的轨道。

例如,转移到地球同步轨道的转移轨道。

作为地球同步轨道的通信卫星,它必须要求运载火箭将通信卫星送到转移轨道,然后在转移轨道上由卫星自己送到地球同步轨道。

图1　航天器轨道入轨图(2)停泊轨道(等待轨道)这是一种临时轨道,是卫星为转移到另一条轨道而暂时停留的轨道。

这种轨道是为卫星在进行各种空间操作之间或在工作寿命末期的检查和储存提供一个安全而方便的场所。

这种轨道还可以用来衔接卫星发射后进入转移轨道之前的各个阶段的不同工作状态。

・24・・航天技术与产品・航天标准化2002年第4期 (3)空间基准轨道这是一种工作轨道,这种轨道的主要特征是处于空间某一个位置。

航天飞行动力学作业报告-轨道仿真及转移质量计算

航天飞行动力学作业报告——轨道仿真及转移质量计算一、问题描述1、在已知条件下考虑J2项摄动和大气阻力摄动，计算仿真航天器轨道在一年之内的变化特性，并绘制其图像。

2、在轨运行一年后，采用Hohmann 机动使轨道回到标称轨道，计算所要消耗的推进剂的质量。

二、模型建立在仅考虑J2项摄动和大气阻力摄动的假设下，可得到下列公式进行求解。

sin (1)cos ]cos (1)sin sin()cot ]sin (1)sin (1cos )]u r u u h h r u h r u r u dp dt de r er a f a f a dt p p d dt di dt d r er a f a f a f i dt p pdf f r dt e p da a e f a e f dt ωω==+++Ω===−++−+−+=++2r u dM r r f e a dt p p +−+其中r u h a a a 为摄动加速度在径向、横向、副法向方向上的加速度分量，可以用下列公式得到。

Da g a ∆=∆+22222222222222223[13sin sin ()]23sin sin[2()]23sin sin()2e r e u e h R g J i f r rR g J i f r rR g J i f r r µωµωµω∆=−−+∆=−+∆=−+22sin cos Dr Du a v a v σργσργ=−=−通过matlab 对上式进行数值迭代求解就可以得到轨道六要素在一年之内的变化特性。

三、求解六要素通过上式的迭代求解可以得到六要素在一年中变化如下：图 3-1 近地点幅角ω图3-2 真近点角f图3-3 离心率e图3-4 半长轴a图3-5 轨道倾角i图3-6 升交点赤经Ω四、六要素的理论分析对于0.25E7 s时候e产生的突变，是因为在迭代数值求解过程中，使用了两组公式分别对应于e很小（近似为圆轨道）以及e不可忽略（按椭圆轨道）的时候，当到0.5E7 s附近时，e不可忽略，de按椭圆轨道计算，会产生一个突增。

对地观测小卫星的轨道设计及目标覆盖仿真

ห้องสมุดไป่ตู้
（６）
覆盖幅宽为ＡＢ，如图５所示，取ＦＯＶ＝１５。时可覆盖范围与卫星轨道高度之间的关系。
ｈｔｔｐ：／／ｓｃｂｇ．ｊｏｕｒｓｅｒｖ．ｃｏｎｒ／
数关系如图１所示（由于本文讨论的是圆轨道，故ｅ＝０， ∞和
Ｉ厂也无意义）。
的卫星轨道升交点赤经的长期变化，会使卫星星下点轨迹的
升交点在赤道上产生漂移，交点周期是对应卫星星下点
收稿日期：２０１３— ０３—１９
作者简介：孙洋（１９８８一），男（回族），硕士研究生，主要从事通信与信息系统研究；徐慨（１９６５一），男，副教授，硕士生导师，主要从事卫星通信研究。
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四川兵工学报
与倾角之间的关系如图２所示。
图４为卫星对地观测示意图，其中ＦＯＶ卫星观测的视
场角，口为覆盖幅宽的半中心角，则有
ｆ卢 …ｃｓｉｎ（ｓｉｎＦ２ＯＶ］，一Ｆ丁ＯＶ
【，０：２．Ｒｅ．８
连续２次（升段或降段）通过同一标准纬圈的时间间隔。根
据文献［２］中可知
＝・
［１＋吾・Ｊ２－（警）・ｃ１ — ４ｃｏｓ２ｉ）３（４）
（５）
由式（４）可得卫星回归周期Ｄ与回归圈数 Ⅳ比值、基本交点

1.3.2 地球的运动(第2课时)七年级地理上册同步高效课堂(人教版2024)(解析版)

1.3.2地球的运动（第2课时）考点基础练一、单选题为培养学生的地理实践力，临沂市某中学地理兴趣小组用地球仪和灯泡演示地球运动状况。

图为兴趣小组演示地球运动的示意图。

完成下面小题。

1．该地理兴趣小组演示的地球自转和公转运动方向，正确的一组是（）A．①①B．①①C．①①D．①①2．光源固定，演示地球自转可验证的现象是（）A．五带的划分B．昼夜长短的变化C．时间的差异D．四季的变化【答案】1．D 2．C【解析】1．根据所学知识，地球绕地轴不停转动叫地球自转，地球自转的方向是自西向东，演示的地球自转方向正确的是①；地球在自转的同时还要绕着太阳转动叫地球公转，地球公转的方向是自西向东，呈现逆时针，故演示的地球转运动方向正确的是①，D正确，ABC错误；故选D。

2．光源固定的情况下，在图示位置，拨动自制的地球仪可以演示地球的自转，被照亮的半球是白昼，未被照亮的半球是黑夜，地球不停地自西向东自转，昼夜也就不断更替，而且总是自东方迎来黎明的曙光，由西方送走黄昏的落日，地球上不同经度的地方，也就出现了时间的差异，C正确；五带的划分、昼夜长短的变化、四季的变化为地球公转产生的自然现象，ABD错误。

故选C。

北回归线在云南省普洱市墨江县穿城而过，被称为“太阳转身的地方”（太阳直射点到此后向南移动）。

在该县的北回归线标志园，可以体验“一脚跨两带”和“立竿无影”等现象。

下图中左图为墨江县位置图，右图示意北回归线标志园。

读图，完成下面小题。

3．下列节气中，太阳在墨江“转身”的是（）A．春分B．夏至C．秋分D．冬至4．“一脚跨两带”中的两带是指（）A．北温带、北寒带B．南温带、热带C．亚热带、北温带D．北温带、热带【答案】3．B 4．D【解析】3．由题干北回归线在云南省普洱市墨江县穿城而过，被称为“太阳转身的地方”（太阳直射点到此后向南移动），可知太阳在墨江“转身”的是夏至，即太阳直射北回归线，之后向南（赤道）移动，B正确；春分和秋分太阳直射赤道，冬至太阳直射南回归线，ACD排除。

STK实验卫星轨道参数仿真要点

STK实验卫星轨道参数仿真要点STK（Systems Tool Kit）是美国AGI（Analytical Graphics Inc.）公司开发的一款用于空间系统分析和仿真的软件工具。

在STK中进行实验卫星轨道参数仿真可以帮助用户更好地了解和分析卫星轨道的运行情况，以便优化设计和规划任务。

以下是进行STK实验卫星轨道参数仿真的要点：1.卫星轨道选择：首先需要选择合适的卫星轨道。

常见的轨道类型包括地球同步轨道（GEO）、太阳同步轨道（SSO）和低地球轨道（LEO）等。

不同的轨道类型适用于不同的应用场景，如通信、气象、资源监测等。

在选择轨道时，需要考虑卫星的任务需求和预算限制。

2.轨道参数输入：在STK中，可以手动输入或导入卫星的轨道参数。

轨道参数包括卫星初始位置、速度、轨道倾角、轨道高度等。

这些参数直接影响卫星的运行轨迹和性能。

用户可以根据实际需求来设定这些参数，以便进行后续的仿真分析。

3.进行轨道传播：在STK中，可以选择合适的方法进行卫星的轨道传播。

常见的轨道传播方法有数值积分法、两体问题解析法和伪谱法等。

不同的传播方法有不同的精度和计算复杂度。

用户需要根据需求和计算能力来选择合适的传播方法。

4.进行轨道优化：在STK中，可以通过调节不同的轨道参数来优化卫星的轨道。

例如，可以调整轨道高度以改变轨道周期；可以调整轨道倾角以达到太阳同步轨道；可以调整轨道偏心率以改变卫星的运行速度等。

优化轨道参数可以提高卫星的性能和效益。

5.分析卫星的运行情况：在STK中，可以通过轨道时刻表、轨迹图、覆盖范围图等工具来分析卫星的运行情况。

这些工具可以帮助用户了解卫星的轨迹、覆盖范围、通信性能等。

用户可以根据分析结果来评估卫星的性能，并做出调整和改进。

6.进行多卫星协调仿真：在STK中，可以模拟多颗卫星之间的协调和合作。

例如，可以设置多颗卫星在同一轨道上运行，以实现无缝覆盖；可以设置多颗卫星之间的相对运动，以实现对地面目标的追踪和监测。

遥感名词解释

1.大气窗口：通常把那些受吸收作用影响相对较小、大气透过率较高的电磁波段就成为遥感探测可以利用的有效电磁辐射波段，称为大气窗口。

2.绝对黑体：能够在任何温度下将辐射到它表面上的任何波长的能量全部吸收的理想体。

3.空间分辨率：传感器所能识别的最小地面目标的大小，是反映遥感图像分辨地面目标细节能力的重要指标。

4.瞬时视场角：传感器内单个探测原件的受光角度或观测视野，它决定了在给定高度上瞬间观测的地表面积，这个面积就是传感器所能分辨的最小单元。

5.遥感平台：搭载传感器的空中移动载体。

6.黑体：是个假设的理想辐射体，是指能全部吸收二毫无反射和透射能力的理想物体。

7.光谱分辨率：指传感器所使用的波段数、波长及波段宽度，也就是选择的通道数、每个通道的波长和带宽，这三个要素共同决定了光谱分辨率。

8.地球同步轨道：也成24h轨道，即卫星的轨道周期等于地球在惯性轨道中的自转周期，且方向也与之一致。

9.微波遥感：在微波电磁波段内，通过接受地面目标物辐射的微波能力，或接收传感器本身发射出的电磁波束的回拨信号，判别目标物的性质、特征和状态的遥感技术。

1.什么是航天遥感，其具有什么特点？（1）航天遥感：在地球大气层以外的宇宙空间，以人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、火箭等航天飞行器为平台的遥感。

（2）特点：平台高，视野开阔、观察地表范围大，效率高的特点，并且可以发现地面大面积的，宏观的、整体的特征。

2.什么是散射？大气散射有哪几种？其特点是什么？（1）太阳辐射在传播过程中受到大气中微粒（大气分子或气溶胶等）的影响而改变原来传播方向的现象。

（2）类型：①瑞利散射：大气粒子的直径＜入射电磁波波长；②米氏散射：大气粒子直径≈入射波长；③非选择性散射：大气粒子直径＞入射波长。

（3）特点：①瑞利散射：散射强度与波长的四次方成反比，既波长越长，散射越弱。

②米氏散射：散射强度与波长的二次方成反比。

云雾对红外线的散射主要是米氏散射。

③非选择性散射：散射强度与波长无关。

stk在太阳同步轨道降交点地方时仿真中的应用

stk在太阳同步轨道降交点地方时仿真中的应用1. STK简介- STK（Systems Tool Kit）是一款用于建模、分析和可视化航天、防御和情报任务的软件。

- STK可以模拟卫星、导弹、飞机等物体在地球上空的运动轨迹，可以进行轨道分析、传感器性能评估、通信链路分析等。

- STK的仿真结果可以用于设计、规划和执行各种航天任务。

2. 太阳同步轨道- 太阳同步轨道是一种特殊的轨道，使得卫星在每天经过地球的同一点时，太阳的位置相同。

- 太阳同步轨道通常用于气象、地球观测、环境监测等任务，因为这些任务需要卫星在相同的时间、相同的位置上对地球进行观测。

- 太阳同步轨道的周期通常为一天或半天，轨道倾角通常在90度左右。

3. 降交点- 降交点是指卫星轨道与地球赤道面相交的点。

- 降交点是卫星轨道的一个重要参数，它决定了卫星的轨道倾角和轨道周期。

- 在太阳同步轨道中，卫星的轨道倾角和周期都是由降交点的位置决定的。

4. STK在太阳同步轨道降交点地方的应用- STK可以对太阳同步轨道进行建模和仿真，包括轨道倾角、周期、高度等参数。

- STK可以计算卫星在降交点地方的轨道速度、轨道半径、轨道周期等参数。

- STK可以模拟卫星在太阳同步轨道上的运动轨迹，包括升交点、降交点、地球赤道面等。

- STK可以评估卫星在太阳同步轨道上的性能，包括通信链路、传感器性能等。

- STK可以用于规划和执行太阳同步轨道上的任务，包括气象、地球观测、环境监测等。

5. STK在太阳同步轨道降交点地方的优势- STK的模型和算法可以精确地描述卫星在太阳同步轨道上的运动轨迹和性能。

- STK可以对不同的轨道参数进行优化和比较，以获得最优的轨道设计。

- STK可以与其他工具（如通信系统、传感器等）进行集成，以实现全面的任务规划和执行。

- STK可以提供直观的可视化界面，方便用户对仿真结果进行分析和展示。

6. 结论- STK在太阳同步轨道降交点地方的应用非常广泛，可以用于气象、地球观测、环境监测等任务。

太阳同步回归轨道卫星的重访特性研究

太阳同步回归轨道卫星的重访特性研究贾向华，徐明(北京航空航天大学宇航学院，北京 100191)基金项目：国家自然科学基金项目(11172020)；北京市自然科学基金项目(4153060)作者简介：贾向华(1991—)，男，硕士研究生，主要从事航天器轨道动力学研究。

通讯作者：徐明(1981—)，男，副教授，博士生导师，主要从事航天器轨道动力学与控制等研究。

本文引用格式：贾向华，徐明.太阳同步回归轨道卫星的重访特性研究[J].兵器装备工程学报，2017(5):159-163.Citation：format:JIA Xiang-hua, XU Ming.Research on Revisit Properties for Sun-Synchronous RGT Orbits’Satellite[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(5):159-163.摘要：针对太阳同步回归轨道的重访问题，提出了探究重访特性的系统方法。

该方法以Q 值建立太阳同步与回归轨道间的联系；采用基本交点距的描述方法，将回归周期内轨道的访问顺序加以量化；应用数论中的贝祖定理，将重访周期的确定转换为求解一丢番图代数方程。

仿真算例选以光学载荷对地观测为前提，得到了特定回归周期轨道的访问顺序及地面覆盖情况，确定了相应的重访特性；此外，以轨道高度范围为约束，以快速重访为目标，确定了太阳同步回归轨道的设计方法。

结果表明，该方法可以确定具有良好重访特性的最优解。

关键词：太阳同步回归轨道；重访特性；基本交点距；贝祖定理遥感卫星等对地观测卫星近年来取得了长足发展，对地观测的空间分辨率可达米级，甚至亚米级，在军事、民用等领域均有重要应用。

由于遥感卫星所搭载的光学成像载荷(如星载CCD传感器)要求光照条件相对稳定，且根据任务需求，遥感卫星应在一定时间内对特定区域进行重复观测。

因此，太阳同步回归轨道广泛地被对地观测卫星所采用。

STK实验卫星轨道参数仿真要点

• 轨道大小和形状参数：这两个参数是相互关联的，第一个参数定义之后第二个参数也被确定。

第一个参数第二个参数semimajor axis 半长轴Eccentricity 偏心率apogee radius 远地点半径perigee radius 近地点半径apogee altitude 远地点高度perigee altitude 近地点高度Period 轨道周期Eccentricity 偏心率mean motion平动Eccentricity 偏心率图1 决定轨道大小和形状的参数•轨道位置参数：轨道倾角（Inclination）轨道平面与赤道平面夹角升交点赤经（RAAN）赤道平面春分点向右与升交点夹角近地点幅角（argument of perigee）升交点与近地点夹角•卫星位置参数：（2）星下点轨迹在不考虑地球自转时，航天器的星下点轨迹直接用赤经α、赤纬δ表示（如图2）。

直接由轨道根数求得航天器的赤经赤纬。

基于STK的卫星总体任务分析与设计实验指导书

航天课程实验平台:基于STK的卫星总体任务分析与设计实验指导书前言实验背景随着我国航天事业的蓬勃发展，为了培养高层次的专业化航天人才,本学科拟建成航天类课程实验平台，并准备为研究生开设相关实验课程。

本平台是利用国际先进的STK软件进行二次开发而形成的，Satellite Tool Kit 即卫星工具包，是航天工业领先的商品化分析软件，它可以快速方便地分析复杂的陆、海、空、天任务，并提供易于理解的图表和文本形式的分析结果，确定最佳解决方案。

它支持航天任务周期的全过程，包括政策、概念、需求、设计、制造、测试、发射、运行和应用。

实验目的及任务该实验平台的建设目标是培养学生对飞行器设计理论与实验方法的掌握，对仿真实验的理解与操作，提高动手能力，为将来毕业走上工作岗位打下扎实的基础。

因此，本实验平台将成为航天类课程教学的一个重要内容。

本实验平台集教学与实验为一体，充分发挥学生的创造性，培养学生实际应用能力。

使学生能将所学的专业知识具体化、形象化、可视化，达到全方位立体化的教学效果。

实验组成实验平台主要由以下五个部分组成：1.太阳同步/回归轨道设计与分析2.地面站测控方案设计与分析3.地面目标覆盖特性分析4.卫星太阳电池阵光照特性分析5.卫星机动轨道的斯基与分析实验设备硬件：标配计算机一台，其它仿真设备若干软件：Windows XP操作系统，4.0版本以上STK软件实验1:太阳同步/回归轨道设计与分析1.1 实验目的●了解STK软件的一般功能●掌握STK软件的基本操作●学会如何建立新场景●学会如何创建设置新卫星1.2 实验步骤一．建立与设置场景在创建卫星之前，我们要学会如何建立基本场景(Scenario)。

1.启动STK，点击Scenario图标创建新场景，命名为1Scenario。

2.在对象浏览器窗口选中1Scenario，然后从Properties菜单中选择Basic也可以右键点击场景1Scenario，在弹出的快捷菜单中选择Basic。

太阳直射点回归运动的实验教学

太阳直射点回归运动的实验教学模拟实验通常是指利用相同或相似的原理，在人为控制研究对象的条件下进行的实验。

在实际的研究过程中，当无法直接利用研究对象做实验时，可以利用模型进行实验，即模仿实验对象制作模型，或者模仿实验的某些条件进行实验，取得部分实验数据进行物体运动规律的研究。

高中地理必修1中关于太阳直射点的回归运动是学生学习的难点，同时也是学习、分析地球运动地理意义的基础内容，学生理解并掌握直射点回归运动是进一步学习地球运动地理意义的关键。

我们在教学实践中充分利用身边的物体，制作模型，设计模拟实验，并配以多媒体动画演示讲解，化难为易，化抽象为直观，突破了教学难点，取得了比较满意的教学效果。

下面详细介绍太阳直射点回归运动模拟实验的设计和教学过程，与广大地理教师们进行交流。

【实验原理】模拟实验所用几何原理与太阳直射点回归运动的几何原理相同。

利用纸板（或塑料板）制作黄道面模型和地球模型。

当地球保持一定的倾斜角度在黄道上绕太阳公转，黄道面和地球表面的交点即为太阳直射点。

由于黄道面和赤道面不重合，存在一定的夹角，从而引起太阳直射点在地球表面上产生南北移动。

在实验过程中分别记录不同的节气的太阳直射点位置，研究太阳直射点回归运动与黄赤交角的关系。

【实验用品】一块较大的圆形纸板和一块较小的圆形纸板（在实验中也可用小球代替，效果相同），木制底座、两根等长的小木棍、钢丝夹、螺丝钉等。

经过实验对比，在实验中利用透明塑料板更容易观察，实验效果更好。

【实验准备】利用较大的纸板（或塑料板）制作黄道面模型，在纸板上用红色笔画出两条相互垂直的、带箭头的线段，分别代表二分二至时的太阳直射光线。

用较小的纸板（或塑料板）制作地球模型，在其上画出地轴、赤道、南北回归线、不同的纬线（小于45°的任意一条纬线皆可，在实验中我们选取的是南北纬15°纬线和南北纬30°纬线）。

按图1所示进行装配，并设计实验数据记录表格（表1）。

太阳系天体轨道动力学分析与模拟

太阳系天体轨道动力学分析与模拟太阳系是一个庞大而神秘的星际世界，其中不仅有恒星太阳，还有众多行星、卫星、小行星和彗星。

它们按照稳定的轨道规律围绕太阳运行，而这种规律背后的动力学过程一直是科学家们关注的焦点。

在天文学领域，轨道动力学是研究天体运动规律的核心内容。

通过对天体轨道参数的分析和模拟计算，可以揭示出宇宙中星体的运动模式，进而推测它们的起源和演化历史。

同时，轨道动力学也为航天器的发射和轨道控制提供了关键性的科学支持。

在太阳系中，行星是最受关注的天体之一。

从水星到海王星，每颗行星都有它特有的轨道参数和运动规律。

以地球为例，它绕太阳运行的轨道是近似椭圆形的，成为地球在宇宙中的舞台。

轨道离心率、半长轴和轨道周期都是描述地球运动的重要指标。

科学家们通过对这些参数的研究，不仅深入了解了地球的运动模式，还揭示了地球季节变化、天文年和天文单位的重要性。

而行星之间的相互关系也是天体轨道动力学的重要研究内容。

比如木星和土星之间存在的拉格朗日点，这是一个稳定的平衡点，天体可以在这个点停留而不被引力势场带走。

地球和月球之间也有类似的五个拉格朗日点，这些特殊的点位于地月系统的轨道上，不仅被天文学家广泛研究，还为航天器选取合适的轨道提供了重要参考。

小行星和彗星是太阳系中的“冷宫”，它们以不同的轨道运行着，有时会穿越地球轨道，成为人类观测和研究的焦点。

彗星的轨道是极其复杂的，呈现出各种形状，这是由于彗星受到太阳和其他行星的引力影响，轨道发生变化。

科学家们通过对彗星轨道的分析和模拟，不仅可以推测彗星的原始轨道和起源，还有助于分析彗星产生尾巴的机制。

近年来，随着计算机技术的快速发展，天体轨道动力学的模拟计算也实现了量级的提升。

现在，通过建立复杂的动力学模型，并借助大规模并行计算技术，科学家们能够模拟太阳系中数百年乃至数千年的运动，获得更精确、更准确的结果。

这些模拟计算不仅为天文学研究提供了有力工具，还有助于预测和评估航天器的任务风险，提高任务成功率。

太阳直射点回归运动模型制作方法

太阳直射点回归运动模型制作方法下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!太阳直射点回归运动是指地球围绕太阳公转并且自身旋转轴倾角引起的太阳直射点位置年度变化。

基于学生操作实验开发的地理实践力培养——以“太阳直射点回归运动”实验为例

基于学生操作实验开发的地理实践力培养——以“太阳直射点回归运动”实验为例四川省电子科技大学实验中学（611730）　杨　帆四川省成都石室天府中学（610041）　杨　杰［摘　要］地理学科育人价值集中体现在学科核心素养的培养上，是学生通过地理学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力，主要包括人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力四个维度。

学生地理实践力培养的三种主要方式中，地理实验受时间限制较小，可操作性最强。

同时，操作实验可训练学生的设计能力、动手能力和合作能力，有利于学生地理实践力的形成。

文章以“太阳直射点回归运动”实验为例，探索基于学生操作实验开发的地理实践力培养。

［关键词］操作实验；地理实践力；太阳直射点回归运动［中图分类号］ G633.55 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2024）01-0088-03普通高中地理课程作为一门基础教育课程，须为立德树人做出学科贡献。

地理学科育人价值集中体现在学科核心素养的培养上，是学生通过地理学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力，主要包括人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力四个维度。

一、地理实践力的内涵地理实践力指人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力。

其培养目标是:学生能够运用所学知识和地理工具，在室内、野外和社会的真实环境下，通过考察、实验、调查等方式获取地理信息，探索和尝试解决实际问题，具备活动策划、实施等行动能力［1］。

归根结底，地理实践力是一种行动意识和能力，是一种应对复杂世界的独立生存本领，是学生在实践活动中表现出来的科学精神、意志品质。

现在比较流行的地理实践力的培养主要依托于以地理研学为代表的户外考察方式，它可以让学生通过户外考察观察地貌的形态、认识植被的生长、感知土壤的性状等。

地理研学可以给学生以直观的感受，让学生很好地将课本知识与实际联系起来。

但地理研学需要耗费的时间比较长，涉及安全问题，且组织难度较大，在实际教学过程中开展的频次较低。

太阳同步轨道

太阳同步轨道太阳同步轨道科技名词定义中⽂名称：太阳同步轨道英⽂名称：sun synchronous orbit定义：卫星轨道平⾯东进⾓速度和太阳在黄道上运动的平均⾓速度相等的轨道。

所属学科：海洋科技（⼀级学科）；海洋技术（⼆级学科）；海洋遥感（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布太阳同步轨道（Sun-synchronousorbit或Heliosynchronousorbit）指的就是卫星的轨道平⾯和太阳始终保持相对固定的取向，轨道的倾⾓（轨道平⾯与⾚道平⾯的夹⾓）接近90度，卫星要在两极附近通过，因此⼜称之为近极地太阳同步卫星轨道。

为使轨道平⾯始终与太阳保持固定的取向，因此轨道平⾯每天平均向地球公转⽅向（⾃西向东）转动0.9856度（即360度／年）。

⽬录展开编辑本段简介同步轨道计算要素所谓太阳同步轨道是指卫星的轨道平⾯和太阳始终保持相对固定的取向。

由于这种轨道的倾⾓接近90°，卫星要在极地附近通过，所以⼜称它为近极地太阳同步卫星轨道。

为保持轨道平⾯始终与太阳保持固定的取向，在卫星随地球绕太阳公转时，轨道平⾯每天要⾃西向东作⼤约1°的转动。

但是若地球是个均匀球体，当地球绕太阳公转时，轨道平⾯随地球作平动，则轨道平⾯不能保持与太阳有固定的取向。

事实上由于地球是个扁椭球体，这种扁椭球体上的各点对卫星的引⼒不等，使卫星的轨道平⾯绕地轴朝着与卫星运动相反⽅向旋转，即轨道平⾯的进动。

若选定合适的倾⾓（⼤于90°）使卫星轨道平⾯的进动为1°，正好使轨道平⾯与太阳始终保持固定的取向。

这样就实现了太阳同步轨道。

在这种轨道上的卫星以固定的地⽅时观测地球⼤⽓，有较固定的光照条件。

对获取可⽤的资料、资料的接收、轨道的计算等都⼗分⽅便。

如果让卫星轨道平⾯在空间的转动与太阳在空间的视运动⼀致，则卫星轨道称为太阳同步轨道。

卫星称为太阳同步卫星。

这时太阳视线与卫星轨道平⾯的夹⾓不变，当卫星每次飞越某地上空时，太阳都是从同⼀⾓度照射该地，太阳同步轨道亦即，卫星每次都在同⼀当地时间经过该地，这对照相侦察卫星、⽓象卫星、资源卫星都很有利，因为每次对某地拍摄的照⽚都是在同⼀照度下取得的，通过对⽐，可以获得更多的信息。

STK轨道仿真实验报告

北京科技大学课程设计报告学院：班级：学号：姓名：成绩：2016年12月28日基于STK太阳同步轨道设计与分析摘要：本课程设计训练，要求学生学习基于Satellite Tool Kit（以下简称STK）软件的轨道动力学仿真与设计的基本理论与方法，学会根据设计要求开展设计工作，并能联系实际深入掌握本专业的理论知识，从而使学生具备从事科学技术研究的基本技能。

关键词：STK 卫星轨道仿真卫星地面站引言：随着可视化技术在仿真中的广泛应用，对卫星的轨道和姿态控制仿真不仅要求仿真系统具有精确的模型和实验结果，还要求真实再现航天任务的全过程，因此有必要建立一个视景仿真系统，给设计人员和决策者以更直观更形象的理解。

STK(Satellite Tool Kit)是由美国Analytical Graphics公司开发的卫星仿真工具包，是航天工业领先的商业化分析软件，它可以快速方便地分析复杂的陆、海、空、天任务，并提供易于理解的图表和文本形式的分析结果，用于确定最佳解决方案。

不但具有强大的数据仿真功能，还具有三维模型编辑和三维可视化模块(STK／VO)，可以为STK和其它附加模块提供逼真的三维视景显示功能。

在STK中通过建立一定的场景并加入卫星的模型，通过设定该场景的参数，就能实现对卫星运行的二维和三维仿真视景。

虽然它有效的解决了三维视景显示问题，但是在卫星的运行过程中，如果需要对卫星实施变轨或者大角度姿态机动就需要将仿真停止，重新设定相关的参数，不能实现对整个视景系统的连续仿真运行。

软件介绍：STK提供分析引擎用于计算数据、并可显示多种形式的二维地图，显示卫星和其它对象如运载火箭、地面车辆、目标等。

STK的核心能力是产生位置和姿态数据、获取时间、遥感器覆盖分析。

STK专业版扩展了STK的基本分析能力，增加了轨道预报算法、姿态定义、坐标类型和坐标系统、遥感器类型、高级的约束条件定义，以及卫星、城市、地面站和恒星数据库。

太阳同步轨道

太阳同步轨道太阳同步轨道，又称太阳同步圆轨道，是一种特殊的地球同步轨道，它具有许多独特的特点和应用价值。

在这篇文章中，我们将深入探讨太阳同步轨道的定义、性质、应用以及未来发展趋势。

太阳同步轨道的定义太阳同步轨道是一种特殊的地球同步轨道，它的特点是飞行器在轨道上能够以固定的速度与地球一起转动，保持与太阳的相对位置不变。

这样，飞行器始终处于太阳光线的照射下，实现全天候的观测、通信等功能。

太阳同步轨道的性质1.高度稳定性：太阳同步轨道的飞行器在轨道上可以稳定地与太阳保持相对位置，不受地球自转的影响。

2.高度覆盖性：太阳同步轨道上的飞行器可以进行全天候的观测和通信，对地面的监测和应用具有广泛的覆盖范围。

太阳同步轨道的应用1.地球观测：太阳同步轨道上的卫星可用于气象、环境监测、农业资源调查等领域。

2.通信传输：利用太阳同步轨道进行卫星通信，可实现全球范围内的通信覆盖。

3.导航定位：太阳同步轨道上的卫星可用于全球导航系统的建设和维护。

太阳同步轨道的未来发展趋势1.多用途化：未来太阳同步轨道上的飞行器不仅可以用于地球观测和通信传输，还可用于科学研究、航天探索等领域。

2.载荷升级：随着技术的不断发展，太阳同步轨道上的飞行器将逐渐实现多智能载荷集成，提高任务执行效率。

3.多样化应用：未来太阳同步轨道的应用将不再局限于单一领域，而是向多种应用方向拓展，为人类社会的发展带来更多益处。

总结：太阳同步轨道作为一种特殊的地球同步轨道，在地球观测、通信传输、导航定位等领域发挥着重要作用。

随着技术的不断进步和应用需求的提升，太阳同步轨道的应用前景将更加广阔。

希望本文能给读者带来对太阳同步轨道的深入了解和启发。

STK指导书

篇一：基于stk的卫星总体任务分析与设计实验指导书航天课程实验平台:基于stk的卫星总体任务分析与设计实验指导书2006.04.01前言实验背景随着我国航天事业的蓬勃发展，为了培养高层次的专业化航天人才,本学科拟建成航天类课程实验平台，并准备为研究生开设相关实验课程。

本平台是利用国际先进的stk软件进行二次开发而形成的，satellite tool kit即卫星工具包，是航天工业领先的商品化分析软件，它可以快速方便地分析复杂的陆、海、空、天任务，并提供易于理解的图表和文本形式的分析结果，确定最佳解决方案。

它支持航天任务周期的全过程，包括政策、概念、需求、设计、制造、测试、发射、运行和应用。

因此，本实验平台将成为航天类课程教学的一个重要内容。

本实验平台集教学与实验为一体，充分发挥学生的创造性，培养学生实际应用能力。

使学生能将所学的专业知识具体化、形象化、可视化，达到全方位立体化的教学效果。

实验组成实验平台主要由以下五个部分组成： 1. 太阳同步/回归轨道设计与分析 2. 地面站测控方案设计与分析 3. 地面目标覆盖特性分析 4. 卫星太阳电池阵光照特性分析 5. 卫星机动轨道的斯基与分析实验设备硬件：标配计算机一台，其它仿真设备若干软件：windows xp操作系统，4.0版本以上stk软件实验1:太阳同步/回归轨道设计与分析1.1 实验目的? 了解stk软件的一般功能 ? 掌握stk软件的基本操作 ? 学会如何建立新场景 ? 学会如何创建设置新卫星1.2 实验步骤一．建立与设置场景在创建卫星之前，我们要学会如何建立基本场景(scenario)。

1. 启动stk，点击scenario 图标创建新场景，命名为1scenario。

2. 在对象浏览器窗口选中1scenario，然后从properties菜单中选择basic 也可以右键点击场景1scenario，在弹出的快捷菜单中选择basic。