第二节：人造卫星概论
人造卫星知识点总结
人造卫星知识点总结导言人造卫星是指由人类制造并将其送入地球轨道、太阳轨道、或者其他天体轨道的一种人造天体。
人造卫星的发射及控制需要借助先进的技术和设备，是现代空间技术领域的重要组成部分。
人造卫星的发展对于人类的生活和科学研究具有重要的影响，是现代天文学、通信技术、导航定位技术等领域的重要基础。
本文将从人造卫星的定义、历史、分类、发射及控制、应用等方面对人造卫星的相关知识进行总结。
一、人造卫星的定义人造卫星是指由人类制造并将其送入地球轨道、太阳轨道、或者其他天体轨道的一种人造天体。
它是载有各种科学仪器和设备的人造天体，通过宇宙飞船送入太空，并绕地球运行的具有自动控制和通信功能的飞行器。
人造卫星不仅可以携带各种科学仪器和设备进行科学研究，还可以用于地球观测、通信、导航等领域，因此它具有非常广泛的应用价值。
二、人造卫星的历史人造卫星的概念最早可以追溯到20世纪20年代和30年代。
当时，俄罗斯和美国的科学家们开始提出利用火箭来进行太空探测和研究的设想。
随着火箭技术的发展，人类对于发射人造卫星的设想逐渐成为现实。
1957年10月4日，苏联成功发射了世界上第一颗人造卫星——斯普特尼克一号，引起了国际社会的轰动。
自此以后，各个国家纷纷投入大量的资金和人力进行人造卫星的研究和发射，人造卫星技术取得了长足的发展。
在之后的几十年时间里，人类陆续发射了上千颗不同用途的人造卫星，这些卫星在天文学、地球观测、通信、导航等领域取得了许多重大成就。
三、人造卫星的分类根据不同的用途和功能，人造卫星可以分为不同的类型。
通常可以按照轨道高度、任务和功能、地球上的使用者、制造国，以及载荷等方面进行分类。
其中，按照轨道高度可以将人造卫星分为地球同步轨道卫星、低地球轨道卫星、中地球轨道卫星，以及高地球轨道卫星；按照任务和功能可以将人造卫星分为通信卫星、气象卫星、导航卫星，地球资源卫星，科学研究卫星，军事卫星等；按照地球上的使用者可以将人造卫星分为商业卫星、政府卫星，军事卫星等；按照制造国可以将人造卫星分为美国卫星、俄罗斯卫星、中国卫星等；按照载荷可以将人造卫星分为卫星通信、广播卫星、导航定位卫星等。
人造卫星基本知识概述
人造卫星基本知识概述人造卫星是由人类制造并将其送入太空进行各种任务和功能的设备。
它们在现代通信、气象观测、地球观测、导航等领域发挥着重要的作用。
本文将概述人造卫星的一些基本知识，包括构造、种类和功能。
一、构造人造卫星的构造是基于其特定的任务需求以及环境适应性而设计的。
虽然不同的卫星可能存在一些差异，但它们通常包括以下几个主要组件：1.1 主体结构：卫星的主体结构通常由金属合金或碳纤维等材料制成，以保证足够的强度和刚度，并且能够抵御太空中的极端温度和辐射。
主体结构中通常包含有减震装置和对流散热器等组件。
1.2 动力系统：卫星的动力系统主要包括太阳能电池阵列、电池、燃料电池或核能源等装置。
这些装置提供了卫星所需的能量，以满足各种任务的运行需求。
1.3 通信系统：卫星的通信系统用于接收和发送信号，确保卫星与地面站点、其他卫星或用户之间的通信连接。
通信系统通常包括天线、收发器、调制解调器等组件。
1.4 控制系统：卫星的控制系统用于控制卫星的姿态、轨道和运行状态。
它包括各种传感器、电动轮、推进器和陀螺仪等元件，以保持卫星在正确的轨道和工作状态。
二、种类人造卫星可以根据其用途和功能分为不同种类。
以下是一些常见的人造卫星种类：2.1 通信卫星：主要用于无线电信号的传输，包括电话、电视、互联网和广播等。
2.2 气象卫星：用于观测和监测地球的大气状况，收集气象数据，以便提供天气预报和气候研究。
2.3 导航卫星：用于提供定位、导航和时间服务，例如全球定位系统（GPS）。
2.4 地球观测卫星：用于观测和监测地球的表面特征、植被、水资源、海洋等，以帮助研究和监测地球系统。
2.5 科学研究卫星：用于进行各种科学研究任务，例如天文观测、宇宙学研究等。
三、功能人造卫星的功能多样，下面列举了几种常见的功能：3.1 数据收集和传输：卫星可以收集、存储并传输各种数据，包括气象数据、地球观测数据、通信数据等。
3.2 通信和广播：卫星通过无线电信号传输数据，实现全球通信，包括电话、互联网、电视和广播等。
人造卫星 原理
人造卫星原理
人造卫星是指由人工制造并发射到地球轨道上的卫星。
它们被用于各种不同的用途，包括通信、天气观测、导航、科学研究等等。
人造卫星的工作原理可以简单地概括为以下几个步骤：
1. 发射：人造卫星通常由火箭发射入轨。
发射时，火箭提供足够的速度和高度将卫星送入轨道上。
2. 轨道：一旦卫星进入轨道，它会按照预定的轨道进行运动。
不同的卫星有不同的轨道类型，包括低地球轨道、中地球轨道和静止轨道等。
3. 通信：许多人造卫星用于通信目的。
这些卫星配备了天线和发射器，可以接收地面信号并转发到其他地区。
这种通信方式被广泛应用于电话、互联网和电视广播等领域。
4. 观测：人造卫星还用于观测地球和宇宙。
这些卫星搭载各种仪器，可以测量地球表面的温度、气候和植被等信息，或者观测宇宙中的星体、行星和黑洞等。
5. 导航：导航卫星是用于定位和导航的。
它们发射出无线电信号，接收器可以通过测量信号的时间差来计算自己的位置。
全球定位系统（GPS）就是一个应用广泛的导航卫星系统。
6. 科学研究：科学卫星主要用于进行各种科学研究。
例如，天
文学家可以使用卫星观察遥远的星系和宇宙现象，地球科学家可以利用卫星收集地球表面气候和环境的数据。
总之，人造卫星通过发射入轨、按照预定轨道运动，并搭载不同的仪器和设备来实现各种功能，从而能够为人类提供通信、观测、导航和科学研究等服务。
人造卫星轨道概论
21
地球 交点线 赤道面
轨道面
第二讲 卫星轨道概论 >第二节 运行轨道的基本概念
（2）右旋升交点赤经Ω，是卫星轨道面和赤道面 右旋升交点赤经Ω 的交线与地心和春分点连线间的夹角。 的交线与地心和春分点连线间的夹角。它是描述轨 道平面在空间方向的另一个参数，其取值范围是0 道平面在空间方向的另一个参数，其取值范围是0 ～2 π。
第二讲 卫星轨道概论 >第二节 运行轨道的基本概念
3.空间参考坐标系 3.空间参考坐标系
• 空间参考坐标系是描述卫星运动轨道、表 空间参考坐标系是描述卫星运动轨道、 示飞行器运动状态的数学物理基础。 示飞行器运动状态的数学物理基础。 • 常用的空间参考坐标系有两类： 常用的空间参考坐标系有两类：
– 惯性坐标系：在空间固定的，与地球自转无关， 惯性坐标系：在空间固定的，与地球自转无关， 它在空间的位置和方向应保持不变或仅作匀速 运动，对描述各种飞行器的运动状态极为方便； 运动，对描述各种飞行器的运动状态极为方便； – 与地球固联的坐标系：对于描述飞行器相对于 与地球固联的坐标系： 地球的运动尤为方便。 地球的运动尤为方便。
t1+∆t t2 t2+∆t
∆S1 ∆S2
11
t1
E 地球
∆S1= ∆S2
第二讲 卫星轨道概论 >第二节 运行轨道的基本概念
开普勒三大定律
•第三定律（周期律）：卫星运转周期的平 第三定律（周期律） 第三定律 方正比于卫星到地球平均距离（ 方正比于卫星到地球平均距离 （ 即轨道半 长轴） 的立方， 长轴 ） 的立方 ， 或者说卫星运转周期的平 方与卫星到地球平均距离的立方之比为一 常数，而该常量等于地球引力常数GM的倒 常数，而该常量等于地球引力常数 的倒 表达式为： 数。表达式为：
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3、同步卫星只有一个轨道，且这个轨道一定在赤道的上
空。轨道高度按下式来计算：
= GMm
(R+h)2
m 4π2 T2
(R+h)
GMm mg≈
R2
3
h = GMT2 －R=3.56×107m
4π2
3
= h R2gT2 －R
4π2
4、同步卫星的运行速度：V=ω(R+h) = 2π (R+h)=3.1km/s
2、角速度随轨道半径的关系：
GMm = mω2r
r2
ω=
GM r3
可见：卫星绕行的角速度随轨道半径增大而减小。
3、周期随轨道半径的关系：
= GMm
r2
m 4π2 T2
r
= T
4π2r3
GM
可见：卫星绕行的周期随轨道半径增大而增大。
三、宇宙速度
1、第一宇宙速度
(1)推导：设地球和卫星的质量分别为M和m，卫星到地心的距离为 r，卫星 运动的速度为V.
解：虽然距地面高的卫星运行速度比靠近地面的卫星运行 速度小，但是，向高轨道发射卫星却比向低轨道发射卫星 要困难，因为向高轨道发射卫星，火箭要克服地球对它的 引力做更多的功，所以高轨道卫星需要的发射速度比低轨 道卫星的发射速度大。该说法是错误的。
3、金星的半径是地球半径的0.95倍，质量是地球的0.82倍，
二.人造卫星的绕行速度、角速度、周期和轨道半径的关系
基本思路：把卫星围绕地球的运动看成是一种匀速圆周运动，则所受的引 力充当其作圆周运动的向心力。
二.人造卫星的绕行速度、角速度、周期和轨道半径的关系
1、线速度随轨道半径的关系：
GMm = mV2
r2
人造卫星小知识课件
卫星导航原理
01
导航信号
卫星导航系统通过发射无线电导航信号，为地面用户提供位置、速度和
时间信息。导航信号通常包括伪距测量信号、载波相位测量信号等。
02 03
定位原理
利用卫星导航信号，地面用户可以通过测量伪距和载波相位等信息，解 算出自身的位置、速度和时间。通常采用最小二乘法等优化算法进行定 位解算。
人造卫星的发展历史
早期探索
20世纪初，科学家们开始研究如 何将飞行器送入太空。经过数十 年的理论研究和技术实验，人类 终于掌握了制造和发射卫星的关
键技术。
第一颗人造卫星
1957年10月4日，苏联成功发射 了世界上第一颗人造卫星“斯普 特尼克1号”（Sputnik 1），标
志着人类正式进入太空时代。
人造卫星小知识课 件
目录
• 人造卫星概述 • 人造卫星的技术原理 • 人造卫星的应用领域 • 人造卫星的未来展望 • 人造卫星与我们的生活 • 人造卫星常识拓展
01
人造卫星概述
人造卫星的定义
• 定义：人造卫星是由人类制造、发射并控制运行于地球大气层 外的飞行器。它们围绕地球或其他行星运行，执行各种科学、 技术、军事和商业任务。
卫星通信使得地球上任何地方的移动通信成为可能，即便在偏远 地区也能实现电话、短信、数据传输等业务。
宽带互联网接入
通过卫星通信技术，为农村、偏远地区提供宽带互联网接入服务， 消除数字鸿沟，促进教育、医疗等资源的均衡分配。
应急通信
在自然灾害、区与外界的通信联系。
通过卫星观测地球，保护我们的家园
气象观测
气象卫星可以实时监测全球范围内的气象变化，为天气预报、气 候研究提供重要数据支持。
环境监测与保护
高三物理人造卫星知识点
高三物理人造卫星知识点人造卫星作为现代科技发展的重要成果之一，在人类的通信、观测、导航等领域发挥着重要的作用。
作为高三物理学生，了解人造卫星的相关知识点对于我们深入理解和应用物理学知识有着积极的意义。
本文将介绍一些高三物理人造卫星的知识点。
一、人造卫星的概念与分类人造卫星是由人类制造并发送到地球轨道上的人造物体。
根据其功能和用途的不同，人造卫星可以分为通信卫星、导航卫星、气象卫星和科学卫星等多个类别。
通信卫星用于实现长距离的通信传输，导航卫星主要用于导航和定位，气象卫星则用于收集地球大气层的各种信息，而科学卫星则用于物理、天文、地理等领域的科学研究。
二、人造卫星的构造和工作原理人造卫星主要由天线、动力系统、能源系统、控制系统和载荷系统等组成。
其中，天线用于接收和发送信号，动力系统提供卫星运动所需的动力，能源系统则负责供应电能，控制系统用于卫星的导航和定位，载荷系统则是卫星的主要功能负载，如进行通信、气象观测等。
人造卫星的工作原理包括发射、轨道、通信和数据处理等多个环节。
首先，卫星通过运载火箭进入预定轨道，然后进入稳定轨道进行工作。
在轨道上，卫星利用天线进行通信，收集和发送各种信号。
收集到的信号经过数据处理后，再传送回地面站进行解析和利用。
三、卫星的运行机制和定位方法人造卫星的运行机制主要依靠地球引力和离心力的平衡。
由于地球的引力作用，卫星在轨道上绕地运动；同时，离心力的作用则保持卫星维持在稳定轨道上运行。
通过综合考虑地球引力和离心力，可以实现卫星的运行和定位。
卫星的定位方法有多种，常见的有GPS（全球定位系统）定位和GLONASS（俄罗斯全球导航卫星系统）定位。
这些定位方法利用卫星之间的测距和信号传输时间差进行计算，进而确定接收地点的精确位置坐标。
四、卫星的应用领域和前景展望人造卫星广泛应用于通信、导航、气象、科研等领域。
通信卫星实现了全球范围内的通信传输，使得距离不再是信息交流的障碍；导航卫星则为车辆导航、航空航海等提供了准确的定位服务；气象卫星可以及时获取气象信息，对气候预测和灾害防范起着重要作用；科学卫星则展开了一系列深空探索和地球观测等科学研究。
人造卫星
我国卫星发射历史
1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方 红一号”，由“长征一号”运载火箭一次发射成功。卫星运行轨道距 地球最近点439公里，最远点2384公里，轨道平面和地球赤道平面的 夹角68.5度，绕地球一周114分钟。卫星重173公斤，用20009兆周的 频率，播送《东方红》乐曲。实现了毛泽东主席提出的“我们也要搞 人造卫星”的号召。使中国成为继美、苏、法、日之后世界上第五个 用自制运载火箭成功发射卫星的国家。
•
总结
•
人造卫星是目前发射数量最多、用途最 广、发展最快的航天器。人造卫星按照运 行轨道不同分为低轨道卫星、中高轨道卫 星、各种人造卫星地球同步卫星、地球静 止卫星、太阳同步卫星、大椭囿轨道卫星 和极轨道卫星；按照用途划分，人造卫星 又可分为通信卫星、气象卫星、侦察卫星、 导航卫星、测地卫星、截击卫星等。这些 种类繁多、用途各异的人造卫星为人类作 出了巨大的贡献。
BY:池博~ZS工作室
鸣谢：文刀北隅
人造卫星运行轨道の示意图来自人 造 卫 星 的 分 类
●科学卫星： 送入太空轨道，进行大气物理、天文物理、 地球物理等实验或测试的卫星，如中华卫星一号、哈伯等。 ●通信卫星：做为电讯中继站的卫星，如：亚卫一号。 ●军事卫星：做为军事照相、侦察之用的卫星。 ●气象卫星：摄取云层图和有关气象资料的卫星。 ●资源卫星：摄取地表或深层组成之图像，做为地球资源 探勘之用的卫星。 ●星际卫星： 可航行至其它行星进行探测照相之卫星，一 般称之为「行星探测器」，如先锋号、火星号、探路者号等。
中国北斗卫星导航系统
•
北斗卫星导航系统能够提供高精度、高 可靠的定位、导航和授时服务，具有导航和 通信相结合的服务特色。通过１９年的发展， 这一系统在测绘、渔业、交通运输、电信、 水利、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸 多领域得到应用，产生了显著的经济效益和 社会效益，特别是在四川汶川、青海玉树抗 震救灾中发挥了非常重要的作用。 中国北斗卫星导航系统是继美国ＧＰＳ、 俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略之后，全球第 四大卫星导航系统。北斗卫星导航系统２０ １２年将覆盖亚太区域，２０２０年将形成 由３０多颗卫星组网具有覆盖全球的能力。 高精度的北斗卫星导航系统实现自主创新， 既具备ＧＰＳ和伽利略系统的功能，又具备 短报文通信功能。
《一般人造卫星》 讲义
《一般人造卫星》讲义一、人造卫星的定义与分类人造卫星，顾名思义，是由人类制造并发射到太空围绕地球或其他天体运行的航天器。
它的出现是人类探索宇宙、服务地球的重要成果。
按照用途来划分，人造卫星主要包括通信卫星、气象卫星、导航卫星、地球观测卫星、科学卫星等。
通信卫星如同太空的“信号塔”，负责传输电话、电视、数据等各种信息，让我们能在地球的各个角落保持联系。
气象卫星则时刻关注着地球的大气变化，为天气预报提供关键的数据支持。
导航卫星则是我们出行的“引路人”，比如大家熟知的 GPS 系统，能帮助我们准确找到目的地。
地球观测卫星像是地球的“摄影师”，拍摄地球的表面图像，用于资源勘查、环境监测等。
科学卫星则专注于进行各种科学实验和观测，帮助我们更深入地了解宇宙的奥秘。
二、人造卫星的工作原理人造卫星能够在太空中稳定运行，依靠的是万有引力定律和离心力的平衡。
当卫星被发射到预定轨道后，地球对它的引力产生向心力，而卫星的运动速度使其产生离心力。
当这两种力达到平衡时，卫星就能在轨道上稳定地运行。
卫星的轨道高度和形状也是决定其性能和用途的重要因素。
常见的轨道类型有近地轨道、中地球轨道和地球同步轨道等。
近地轨道高度较低，卫星运行周期短，能获取高分辨率的地球图像，但覆盖范围相对较小。
中地球轨道则介于近地轨道和地球同步轨道之间，适用于一些特定的通信和导航任务。
地球同步轨道上的卫星，其运行周期与地球自转周期相同，相对地球表面的位置保持固定，特别适合用于通信和气象观测等需要持续监测特定区域的任务。
三、人造卫星的组成部分一般来说，人造卫星主要由以下几个部分组成：1、结构系统结构系统就像是卫星的“骨架”，为卫星提供了支撑和保护。
它要能承受太空环境中的各种力和冲击，同时还要保证卫星的形状和尺寸精度，以确保各个部件能够正常安装和工作。
2、电源系统电源系统是卫星的“动力源”。
在太空中，太阳能是最常见的能源来源，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能。
人造卫星课件
轨道平面与赤道平面共面．
卫星运行轨道半径近似等于地球半径 2．运行分析
G M R m 2 m v R 2 m2R m 4 T 2 2R m a n
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12
难点3 同步卫星的运行问题
2．同步卫星的五个“一定”
与地球自转周期相同，即T＝2பைடு நூலகம் h.
与地球自转的角速度相同. 由 GRM＋mh2＝m4Tπ22(R＋h)得同步
答案 AB
➢转例题
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8
◆03解析三个疑难◆
疑难突破2 卫星的运行问题
难点1 卫星的变轨问题 1．圆轨道上的稳定运行
GMr2m＝mvr2＝mrω2＝mr2Tπ2 2．变轨运行分析
当卫星由于某种原因速度 v 突然改变时,受到的万有引力 GMr2m和 需要的向心力 mvr2不再相等,卫星将偏离原轨道运动.当 GMr2m＞ mvr2时,卫星做近心运动,轨道半径 r 变小,由于万有引力做正功,因 而速度越来越大；反之,当 GMr2m＜mvr2时,卫星做离心运动,轨道半 径 r 变大,由于万有引力做负功,因而速度越来越小.如典例 1.
mvr2⇒v＝
GrM⇒
GMr2m＝mmr4Tωπ222r⇒⇒ωT＝＝
GrM3 ⇒ 4GπM2r3⇒
man⇒an＝GrM2 ⇒
当 ⇒v减小
r 增
⇒ω减小
大 ⇒T增大
时 ⇒an减小
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3
◆ 01抓住四个考点◆
【知识存盘】
三个宇宙速度
1．第一宇宙速度又叫环绕速度． 推导过程为：由 mg＝mRv2＝GRM2m得：
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《一般人造卫星》 讲义
《一般人造卫星》讲义一、人造卫星的定义与分类当我们抬头仰望星空，有时会看到一些快速移动的“星星”，它们可不是真正的星星，而是人造卫星。
人造卫星，简单来说，就是由人类制造并发射到太空中围绕地球或其他天体运行的航天器。
按照不同的用途，人造卫星可以分为多种类型。
通信卫星，就像是太空中的“信号塔”，负责传输电视、电话、网络等各种通信信号，让我们能够随时随地与世界保持联系。
气象卫星则时刻监测着地球的大气状况，为天气预报提供重要的数据支持。
导航卫星，比如大家熟知的北斗卫星导航系统，能为我们的出行提供精确的定位和导航服务。
还有科学卫星，专门用于进行各种科学研究，比如探测宇宙射线、研究太阳活动等。
地球观测卫星则能帮助我们更全面、更深入地了解地球的地形、地貌、资源分布等情况。
二、人造卫星的构成要了解人造卫星是如何工作的，就得先知道它的组成部分。
一般来说，人造卫星主要由以下几个部分组成：首先是结构系统，这就像是卫星的“骨架”，为其他部件提供支撑和保护。
它要足够坚固，能够承受太空环境中的各种压力和冲击。
然后是电源系统，为卫星的运行提供能量。
通常使用太阳能电池板来获取太阳能，并将其转化为电能储存起来。
推进系统也必不可少，它负责调整卫星的轨道和姿态，确保卫星能够按照预定的路线和角度运行。
通信系统则用于与地面控制站进行数据传输，将卫星收集到的信息发送回地球，同时接收来自地面的指令。
还有各种有效载荷，也就是卫星完成特定任务所需的仪器和设备，比如摄像机、传感器、探测器等。
三、人造卫星的发射把人造卫星送上太空可不是一件简单的事情。
发射人造卫星需要强大的运载火箭。
在发射前，要对卫星进行严格的测试和检查，确保其各项性能都符合要求。
发射时，运载火箭要产生巨大的推力，克服地球的引力，将卫星加速到足够的速度，使其能够进入预定的轨道。
卫星的发射地点也有讲究，通常会选择在靠近赤道的地区，因为这里地球自转的线速度较大，可以借助地球自转的力量节省燃料。
人造卫星的资料 (3)
人造卫星的资料1. 什么是人造卫星？人造卫星（Artificial Satellite）是由人类制造并将其送入地球轨道或其他天体轨道的人工设备。
它们通常用于通信、气象观测、地球观测、导航和科学研究等领域。
人造卫星从地面发射升空后，通过高速运行并绕地球或其他天体旋转，完成其预定的任务。
2. 人造卫星的发展历史人造卫星的发展可以追溯到20世纪的冷战时期。
第一颗人造卫星是由前苏联成功发射的“斯普特尼克一号”（Sputnik 1），于1957年10月4日发射升空。
这一事件标志着人类进入了航天时代，引起了全球范围内的重大社会和政治影响。
随后，美国、欧洲、中国等国家也相继发射了自己的人造卫星。
目前已经有数千颗人造卫星被发射到地球轨道上，成为了地球上空的“巨大眼睛”。
3. 人造卫星的类型根据用途和功能不同，人造卫星可以分为多种类型。
常见的人造卫星类型包括：•通信卫星：用于提供全球通信服务，通过接收和转发信号实现电话、互联网和电视广播等通信服务。
例如，国际知名的通信卫星系统之一是美国的“GPS”（全球定位系统）。
•气象卫星：用于获取地球大气层的天气信息。
这些卫星通常搭载各种传感器和摄像机，能够拍摄并传输地球上不同地区的云图、气象形势和气温变化等数据。
•导航卫星：用于提供全球定位导航服务，以确定地球上任意地点的精确位置。
目前主要的导航卫星系统包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo以及中国的北斗导航系统。
•对地观测卫星：用于观测地球表面和地球大气层的变化。
这些卫星可以帮助科学家研究和监测地壳运动、气候变化、环境污染等自然现象。
其中，美国的“陆地观测卫星”（Landsat）系列是最著名的对地观测卫星之一。
4. 人造卫星的构造和工作原理人造卫星通常由电子设备、天线、燃料、电池和太阳能电池板等组成。
它们的运行依赖于地球的引力将其保持在轨道上，并配备了推进器和导航系统来调整轨道和姿态。
人造卫星的工作原理通常包括以下几个方面：•接收和发送信号：卫星可以通过天线接收指令或信息，并通过发射机将信号发送回地面控制中心或其他接收设备。
《一般人造卫星》 讲义
《一般人造卫星》讲义人造卫星是人类探索太空和服务地球的重要工具。
在现代科技的推动下，人造卫星的应用领域越来越广泛，对人类的生活和社会发展产生了深远的影响。
一、人造卫星的定义与分类人造卫星是指环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。
根据不同的用途和特点，人造卫星可以分为多种类型。
通信卫星是我们最为熟悉的一种。
它主要用于实现全球范围内的广播电视信号传输、电话通信、数据传输等。
通过通信卫星，我们能够实现远距离的实时通信，让信息能够快速传递到世界的各个角落。
气象卫星则用于监测地球的气象状况。
它能够收集大气温度、湿度、云层分布等数据，为天气预报提供重要的依据。
准确的气象预报对于农业生产、交通运输、防灾减灾等都具有极其重要的意义。
导航卫星是为各类导航设备提供定位和导航服务的。
比如大家常用的手机导航、车载导航等，都依赖于导航卫星的精准定位。
此外，还有科学探测卫星，用于对宇宙空间进行科学研究，观测天体、探索宇宙的奥秘；地球资源卫星，用于监测地球的自然资源分布和变化；军事卫星，用于军事侦察、通信和指挥等。
二、人造卫星的组成部分人造卫星通常由以下几个主要部分组成。
卫星的结构系统就像是卫星的“骨骼”，为其他部件提供支撑和保护。
它要具备足够的强度和刚度，以承受发射过程中的巨大冲击力和太空环境中的各种作用力。
能源系统是卫星的“动力源泉”。
它一般包括太阳能电池板和电池，为卫星上的各种设备提供电力。
在远离太阳的区域，卫星可能还会采用核能源等其他形式的能源供应。
通信系统负责卫星与地面之间的信息传输。
包括天线、收发信机等设备，确保信号的稳定传输和接收。
控制系统就像卫星的“大脑”，负责卫星的姿态控制、轨道调整等。
使卫星能够保持稳定的运行状态和准确的轨道位置。
有效载荷系统则是根据卫星的具体任务而搭载的各种仪器和设备。
比如通信卫星的转发器、气象卫星的气象观测仪器等。
三、人造卫星的发射人造卫星的发射是一项极其复杂和精密的工程。
首先要选择合适的发射场地。
高一物理人造卫星知识点
高一物理人造卫星知识点随着科技的不断发展，人造卫星已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
人造卫星在航天、通信、气象、科学研究等领域发挥着重要的作用。
本文将介绍一些高一物理中关于人造卫星的基本知识点。
一、人造卫星的定义和分类人造卫星是人类为了特定目的而制造并投入地球、太阳或其他天体轨道运行的人工装置。
人造卫星可分为地球同步轨道卫星、静止轨道卫星和轨道高度不固定的卫星等几种。
- 地球同步轨道卫星：这种卫星的轨道令其在地球上空每天几乎恒定的时间、同一地点上空通过。
由于其相对地球静止不动的特点，因此被广泛应用于电视广播、通信等领域。
- 静止轨道卫星：这种卫星与地球同步轨道卫星类似，但在轨道上不会固定在地球的同一位置上，而是在指定的轨道上做广播电视转播，它在整个天空上的可见度达到了90%以上。
- 轨道高度不固定的卫星：这种卫星的轨道高度会进行周期性变化。
其轨道高度以一定的幅度随着地球指定位置的变化而变化。
主要用于地球观测，如气象卫星。
二、人造卫星的工作原理和组成1. 工作原理：人造卫星运行的基本原理是以地球为中心的引力和卫星的离心力之间的动态平衡，使卫星在轨道上运行。
2. 组成：- 动力系统：包括火箭发动机和推进器等，用于使卫星进入轨道并调整其轨道。
- 通信系统：包括天线、收发信装置等，用于实现卫星与地面通讯、数据传输等功能。
- 电力系统：包括太阳能电池板和电池等，用于为卫星提供能源。
- 控制系统：包括姿态控制装置、机械结构等，用于保持卫星的稳定和控制其运动方向。
三、人造卫星的应用领域人造卫星在现代社会的各个领域都发挥着重要的作用。
主要应用领域包括：1. 通信领域：人造卫星通过携带通信设备，实现了全球通信的覆盖。
它可以提供电话、互联网和电视等各种通信服务，使人们在全球范围内实现快速、高效的通信。
2. 定位和导航领域：全球定位系统（GPS）是基于人造卫星系统的。
通过接收卫星发射的信号，可以实现全球范围内的定位和导航功能，广泛应用于交通导航、航行引导等领域。
中国人造卫星高一物理课件人造卫星
中国人造卫星高一物理课件人造卫星【导语】卫星从发射升空到正常运行的连续过程，一般可分为几个阶段，每个阶段对应不同的轨道．例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等．有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道，而需要多次变轨．例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上，再变为椭圆形转移轨道，最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道．因此发射过程需多级火箭推动．人造卫星ppt课件内容预览：人造卫星、宇宙速度学习目标：１、了解人造地球卫星的发射。
２、掌握人造地球卫星的加速度、线速度、周期、角速度与运行半径的关系３、了解第一宇宙速度４、掌握同步卫星围绕地球的运动的规律引入新课:人类自古就有征服太空的梦想神舟飞船V0以平抛运动为模型的推理过程牛顿人造卫星原理图引入新课:究竟怎样才能发射一颗卫星呢？世人瞩目的载人神舟飞船发射成功，振奋中华民族的心，中国向航天大国又迈进的一大步．V0以平抛运动为模型的推理过程一、人造卫星：在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗人造地球卫星。
简称人造卫星。
牛顿人造卫星原理图问:人造地球卫星遵循的运动规律如何二.人造卫星的绕行速度、角速度、周期和轨道半径的关系基本思路：把卫星围绕地球的运动看成是一种匀速圆周运动，则所受的引力充当其作圆周运动的向心力。
二.人造卫星的绕行速度、角速度、周期和轨道半径的关系1、线速度随轨道半径的关系：可见：卫星绕行轨道半径越大，绕行速度越校2、角速度随轨道半径的关系：可见：卫星绕行的角速度随轨道半径增大而减校3、周期随轨道半径的关系：可见：卫星绕行的周期随轨道半径增大而增大。
三、宇宙速度1、第一宇宙速度(1)推导：设地球和卫星的质量分别为M和m，卫星到地心的距离为r，卫星运动的速度为V.由于卫星运动所需的向心力是由万有引力提供的，所以，从上式可以看出:卫星离地心越远，它运行的速度越慢。
对于靠近地面的卫星(近地卫星)，可以认为此时的r近似等于地球半径R，把r用地球半径R代入，可以求出：=7.9某103m=7.9km(2人造卫星提供的，所以，从上式可以看出:卫星离地心越远，它运行的速度越慢。
[六年级其他课程]人造卫星
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1970 4 24
东中 方国 红第 一一 号颗 人 造 卫 星
一成 颗功 人的 年 造发 卫射 月 星了 自 日 己 ， 的 中 第 国
——
科学卫星技术试验卫星和应用卫星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
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。
人造卫星的分类：
二、按用途分 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。
通信卫Байду номын сангаас：做为电讯中继站的卫星，如：亚卫 一号。
人造卫星的用途：
军事卫星：做为军事照相、侦察之用的卫星。 气象卫星：摄取云层图和有关气象资料的卫星。 资源卫星：摄取地表或深层组成之图像，做为 地球资源探勘之用的卫星。 星际卫星：可航行至其它行星进行探测照相之 卫星，一般称之为「行星探测器」，如先锋号、 火星号、探路者号等。
“人造卫星”：就是我们人类 “人工制造的卫星”。
人造卫星的分类：
一、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。
人造卫星的分类：
二、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。
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计算同步卫星高度
万有引力提供向 心力
Mm
4 2
G (R h)2 m T 2 (R h)
h3
GMT 2
4 2
R 3.6 107 m
同步通讯卫星轨道半径：
h+R=4.2 107 m
同步卫星的线速度
解：万有引力提供向心力 故
=
由此解出v = 将地球质量 M及轨道半径r带入
同步卫星发射过程
思考：如何利用同步卫星实现全球通讯？
度”。V2=11.2km/s
（３）第三宇宙速度
使物体挣脱太阳的引力束缚的最小发射速 度，也称为“逃逸速度”。
V3=16.7km/s
三、人造卫星的发射
V=7.9k m/s 11.2km/s>V>7. 9km/s
V=16.7km/s V=11.2km/s
V=7.9km/s 11.2km/s>V>7.9km/s
GMm R2
m
v2 R2
GM=gR2
v GM R
v gR
代入数据可得：v=7.9km/s
（1）第一宇宙速度
第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕 地球作匀速圆周运动所必须具有的速度， 所以也称为“环绕速度”。
v1=7.9km/s
（2）第二宇宙速度
使物体挣脱地球束缚，成为绕太阳运行的人 造行星的最小发射速度，也称为“脱离速
第二节：人造卫星
各种各样的卫星……
二、人造卫星
1. 轨道中心
地心
2. _万__有__引_力__ 提供向心力 3. R越大，T _越__大__，V _越__小__，
ω _越__小__，an _越__小____
地球
探思究考问与题讨一论：、如图所示，A、B、C、 D四条轨道中可以作为卫星轨道 的是哪一条？
大
（4）离地面越高，角速度越
小
（5）离地面越高，向心加速度越 小
地球同步通讯卫星
同步通讯卫星：相对于地面静止 的为卫星、和地球具有相同周期的卫星。
• 一、同步卫星的轨道
我们平时看电视实况转播时总听到解说 员讲：正在通过太平洋上空或印度洋上空 的通讯卫星转播电视实况，为什么北京上 空没有同步卫星呢？
T 2π
r3
( r↑,T ↑)
GM
结论:
以下人造卫星的线速度、周期、角速度的大小关系?
Ⅲ
Ⅰ Ⅳ
Ⅱ
GM
v
r
v1>v2=v3>v4
T 2π r3 GM
T1<T2=T3<T4
ω
GM r 3 ω1>ω2=ω3>ω4
（2）人造卫星的发射速度与运行速度
①发射速度是指卫星在地面附近离开发射 火箭的初速度。假若卫星发射后不再补充 能量，那么要发射一颗人造地球卫星，其 发射速度就不能小于第一宇宙速度。
提示：卫星作圆周运 动的向心力必须指 向地心
卫星的轨道
• 赤道轨道
• 极地轨道 • 其他轨道
• 轨道特点：万有引力提供向心力 所以轨道平面一定经过地球中心
• 卫星是围绕地球的中心做匀速圆周运动
二，卫星的发射
牛顿的猜想
牛顿的手稿
想一想:
物体初速度达到多大时就可以成为一颗人造 卫星呢?
一、人造卫星：
在地球上抛出的物体，当它的速度足够 大时，物体就永远不会落到地面上，它将 围绕地球旋转，成为一颗人造地球卫星。
简称 人造卫星 。
由此可见，人造地球卫星运行遵从的规律 是：卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星 的引力提供向心力。
想一想:
物体初速度达到多大时就可以 成为一颗人造卫星呢?
二 、宇宙速度
当发射一颗卫星绕地球表面附近运动时， 由万有引力提供向心力可得：
第二课时 同步卫星
复习巩固
• 1、卫星的轨道平面有何特点？ • 2、如何计算第一宇宙速度？ • 3、卫星的发射速度与运行速度有何区别？ • 4、卫星的线速度、角速度和周期与轨道半
径有何关系？
思考：对于绕地球运动的人造卫星：
（1）离地面越高，向心力越
小
（2）离地面越高，线速度越
小
（3）离地面越高，周期越
四、人造卫星运动参量
（1）、线速度、角速度、周期
设地球和卫星的质量
分别为M和m,卫星到地
心的距离为r,求卫星运动
的线速度v、角速度ω、
F
周期T ?
V
由F引=F向得到：
Mm v2
G m
r2
r
GMm r2
mr ω2
v GM ( r↑,v ↓) r
GM ω r3 ( r↑,ω↓)
GMm r2
mr
4π2 T2
பைடு நூலகம்②运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地 球做圆周运动的线速度。当卫星“贴着” 地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速 度，当卫星的轨道半径大于地球半径时， 运行速度小于第一宇宙速度。
第一宇宙速度：发射卫星的最小发射速
度，卫星绕地做圆周运动的的最大运行速度．
V=7.9kg/s 11.2kg/s>V>7.9kg/s
小结:
a.第一宇宙速度：
v1
GM R
gR（对任何天体都适用）
对地球：v1=7.9km/s (环绕速度)
7.9km/s<v<11.2km/s 时卫星轨道不是圆形
而是椭圆。
b.当v ≥11.2km/s时,脱离地球(绕太阳),第二宇宙速
度(绕太阳),也称脱离速度
c.当v ≥16.7km/s时,脱离太阳,第三宇宙速度 也称逃逸速度
若在北纬或南纬某
地上空真有一颗同步卫
B
星，那么这颗卫星轨道
h
平面的中心应是地轴上
F1
F2
RF引 h
M
的某点, 而不是地心, 其
需要的向心力也指向这
ω
一点。 而地球所能够提供的引力只能指向
地心，所以北纬或南纬某地上空是不可能
有同步卫星的。
同步卫星的轨道只能在赤道上空
二、同步卫星的特点
1、同步卫星与地面相对静止，与地球自转 同步，周期为24h。 2、同步卫星运行方向与地球自转的方向相 同。 3、同步卫星定点在赤道上方，离地的高度、 运行的速率是唯一确定的。