• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Orbita geostacjonarna



    Podstrony: [1] 2 [3] [4]
    Przeczytaj także...
    Orbita – tor ciała (ciała niebieskiego lub sztucznego satelity) krążącego wokół innego ciała niebieskiego. W Układzie Słonecznym Ziemia, inne planety, planetoidy, komety i mniejsze ciała poruszają się po swoich orbitach wokół Słońca. Z kolei księżyce krążą po orbitach wokół planet macierzystych.Szerokość geograficzna (ang. latitude, symbol φ) – jedna ze współrzędnych geograficznych, kąt pomiędzy półprostą poprowadzoną ze środka kuli ziemskiej i przechodzącą przez dany punkt na jej powierzchni a płaszczyzną równika.
    Telekomunikacja[ | edytuj kod]
    Radio tower on pole.svg

    Orbita geostacjonarna wykorzystywana jest przez satelity geostacjonarne, zwłaszcza telekomunikacyjne, meteorologiczne i telefonii satelitarnej. Także satelity SBAS wspomagające system GPS znajdują się na tej orbicie. Umieszczenie satelity na orbicie geostacjonarnej pozwala na utrzymanie stałej łączności z nim przy użyciu anteny kierunkowej, bez konieczności nieustannej zmiany kierunku ustawienia anteny. Wadą tego rozwiązania jest niemożliwość objęcia zasięgiem terenów okołobiegunowych, gdyż dla obserwatora znajdującego się na powierzchni Ziemi na północ od równoleżnika 81,3°N (oraz analogicznie na południe od równoleżnika 81,3°S) orbita geostacjonarna znajduje się w całości poniżej horyzontu. Graniczną szerokość geograficzną obliczono przy założeniu kulistości Ziemi ze wzoru:

    Antena satelitarna − antena służąca do odbioru lub nadawania sygnału z satelitów telekomunikacyjnych. Anteny satelitarne wykonywane są jako: paraboliczne, offsetowe, panelowe lub wieloogniskowe w układzie pojedynczego, podwójnego zwierciadła lub bezzwierciadłowym.Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.

    Inną wadą orbity geostacjonarnej jest jej duża odległość od Ziemi w porównaniu z orbitami typu LEO lub MEO. W wyniku tego, minimalny czas pomiędzy wysłaniem sygnału radiowego z powierzchni Ziemi, jego przetworzeniem przez satelitę geostacjonarnego i ostatecznie odebraniem na powierzchni Ziemi w przybliżeniu jest równy 239 ms. Dla porównania, w przypadku satelitów systemu Iridium, znajdujących się na orbitach typu LEO 780 km nad powierzchnią Ziemi, czas ten jest równy około 5 ms. W praktyce opóźnienia te mogą być nawet kilkukrotnie większe, co odczuwalne jest szczególnie w przypadku prowadzenia satelitarnego połączenia telefonicznego.

    NASA (National Aeronautics and Space Administration) (pl. Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej) – agencja rządu Stanów Zjednoczonych odpowiedzialna za narodowy program lotów kosmicznych, ustanowiona 29 lipca 1958 r. na mocy National Aeronautics and Space Act, zastępując poprzednika – National Advisory Committee for Aeronautics. Jest wydziałem Departamentu Obrony USA i jest mu bezpośrednio podległa.Telefon satelitarny – urządzenie zapewniające łączność głosową i przesyłanie danych w obu kierunkach z wykorzystaniem sztucznych satelitów Ziemi. Bezpośrednia łączność między urządzeniem końcowym, a więc telefonem, oraz satelitą jest zapewniona drogą radiową. Tak więc połączenie może być nawiązane również na obszarach niepokrytych zasięgiem przez sieci telefonii komórkowej jak np. morza, pustynie. Satelita przekazuje dane do stacji naziemnych, gdzie są dalej przekazywane do innych sieci telefonicznych.

    Wyprowadzenie promienia orbity geostacjonarnej[ | edytuj kod]

    Geostationaryjava3Dsideview.gif
    Geostationaryjava3D.gif

    Na kołowej orbicie siła działająca na ciało jest siłą dośrodkową – w tym przypadku siłą tą jest siła przyciągania grawitacyjnego przyciągająca satelitę w kierunku środka Ziemi. Na orbicie geostacjonarnej czas obiegu Ziemi przez satelitę jest równy czasowi obrotu Ziemi wokół własnej osi, czyli dokładnie 1 dobie gwiazdowej.

    Doba gwiazdowa (również dzień gwiazdowy lub dzień syderyczny) – czas gwiazdowy pomiędzy dwoma kolejnymi górowaniami punktu równonocy wiosennej (punktu Barana) i równy okresowi obrotu Ziemi wokół własnej osi względem gwiazd, czyli około 23 godzinom 56 minutom i 4,091 sekundom średnim słonecznym (86 164 sekund).Orbita geosynchroniczna – orbita geocentryczna o okresie obiegu równym dobie gwiazdowej Ziemi. Szczególnym przypadkiem takiej orbity jest orbita geostacjonarna.

    Jak wspomniano wyżej, w ruchu satelity po orbicie kołowej siła grawitacji jest siłą dośrodkową

    Siła dośrodkowa - w fizyce siła powodująca zakrzywianie toru ruchu ciała, skierowana wzdłuż normalnej (prostopadle) do toru, w stronę środka jego krzywizny. Wartość siły określa wzór:Global Positioning System (GPS) - właściwie GPS-NAVSTAR (ang. Global Positioning System – NAVigation Signal Timing And Ranging) – jeden z systemów nawigacji satelitarnej, stworzony przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych, obejmujący swoim zasięgiem całą kulę ziemską. System składa się z trzech segmentów: segmentu kosmicznego - 31 satelitów orbitujących wokół Ziemi na średniej orbicie okołoziemskiej; segmentu naziemnego - stacji kontrolnych i monitorujących na ziemi oraz segmentu użytkownika - odbiorników sygnału. Zadaniem systemu jest dostarczenie użytkownikowi informacji o jego położeniu oraz ułatwienie nawigacji po terenie.

    Z drugiej zasady dynamiki Newtona, dla satelity o masie wynika:

    Radian (rad) – jednostka miary łukowej kąta płaskiego zdefiniowana jako miara kąta środkowego, w którym długość łuku wyznaczonego przez kąt środkowy jest równa promieniowi okręgu. Niemianowana jednostka pochodna układu SI.Prędkość kątowa w fizyce – wielkość wektorowa opisująca ruch obrotowy (np. ruch po okręgu). Jest wektorem (pseudowektorem) leżącym na osi obrotu i skierowanym zgodnie z regułą śruby prawoskrętnej.

    gdzie:

    Masa Ziemi (M⊕) – pozaukładowa jednostka masy stosowana w astronomii, głównie Układu Słonecznego oraz planet pozasłonecznych typu superziemia. Jej wartość równa jest rzeczywistej masie ZiemiIridium - system 92 sztucznych satelitów telekomunikacyjnych rozmieszczonych na sześciu orbitach okołoziemskich na wysokości 780 km. System ten pierwotnie miał posiadać 77 satelitów, a ponieważ pierwiastek chemiczny iryd ma liczbę atomową 77 stąd nazwa tego systemu. Logo systemu Iridium przedstawia układ Wielkiego Wozu, najjaśniejszych gwiazd gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy. Iridium umożliwia komunikację głosową oraz przesyłanie danych na całym świecie za pomocą urządzeń przenośnych.
    prędkość kątowa w radianach na sekundę, – promień orbity w metrach równy odległości do środka Ziemi.

    Wartość przyspieszenia grawitacyjnego określa wzór:

    gdzie:

    Stała grawitacji (oznaczenie: G lub γ) – stała fizyczna służąca do opisu pola grawitacyjnego. Jako pierwszy wyznaczył ją Henry Cavendish. Obecnie używana wartość została opublikowana w 2002 roku przez Komitet Danych dla Nauki i Techniki (CODATA) i wynosi:Niska orbita okołoziemska (ang. low Earth orbit – LEO) jest orbitą dookoła Ziemi, przebiegającą między powierzchnią Ziemi a Pasami Van Allena, czyli na wysokości od 200 do 2000 kilometrów nad Ziemią. Nad nią znajdują się średnia orbita okołoziemska i orbita geostacjonarna.
    masa Ziemi w kilogramach, stała grawitacji.

    Wartości obu przyspieszeń są równe:

    Iloczyn zależny tylko od masy planety, zwany jest współczynnikiem grawitacyjnym ciała, dla Ziemi jest on równy

    Sir Arthur Charles Clarke, CBE (ur. 16 grudnia 1917 w Minehead, w południowo-zachodniej Anglii, zm. 19 marca 2008 w Kolombo, na Sri Lance) – prozaik, pisarz fantastycznonaukowy, propagator kosmonautyki. M.in. na podstawie jego koncepcji powstały stacje orbitalne.Funkcje trygonometryczne (etym.) – funkcje matematyczne wyrażające między innymi stosunki między długościami boków trójkąta prostokątnego względem miar jego kątów wewnętrznych.

    Ziemia wykonuje jeden obrót w czasie doby gwiazdowej, więc jej prędkość kątowa wynosi:

    Z danych tych wynika, że promień orbity geostacjonarnej jest równy 42 164 km, co po odjęciu średniego promienia Ziemi równego 6378 km daje wysokość orbity (odległość od powierzchni Ziemi), równą 35 786 km.

    Meteorologia (gr. metéōron (μετέωρον) - unoszący się w powietrzu, lógos (λόγος)- słowo, wiedza) - nauka zajmująca się badaniem zjawisk fizycznych i procesów zachodzących w atmosferze, szczególnie w jej niższej warstwie - troposferze. Bada, jak te procesy wpływają na przebieg procesów atmosferycznych i stan pogody na danym obszarze.Równoleżnik - okrąg powstały wskutek przecięcia powierzchni kuli ziemskiej płaszczyzną prostopadłą do jej osi. Najdłuższym równoleżnikiem jest równik, który ma 40 075 km długości. Równik dzieli kulę ziemską na dwie półkule - północną i południową. Podstawowe równoleżniki to: równik, zwrotnik Raka i zwrotnik Koziorożca a także koło podbiegunowe północne i południowe. Równoleżniki mają różne długości, w zależności od szerokości geograficznej.

    Prędkość satelity na orbicie geostacjonarnej wynosi:

    Sekunda (łac. secunda – następna, najbliższa) – jednostka czasu, jednostka podstawowa większości układów jednostek miar np. SI, MKS, CGS – obecnie oznaczana s, niegdyś sek.DGPS (ang. Differential Global Positioning System) – technika pomiarów GPS pozwalająca na uzyskanie większej dokładności niż przy standardowym pomiarze jednym odbiornikiem. Metoda ta polega na wykorzystaniu stacji bazowej (tzw. referencyjnej) – odbiornika ustawionego w dokładnie wyznaczonym punkcie (np. przez pomiar geodezyjny), który wyznacza na bieżąco poprawki różnicowe dla poszczególnych satelitów, co pozwala na wyeliminowanie większości błędów (gdyż błędy obserwowane na małym obszarze są skorelowane). Drugi odbiornik (ruchomy) musi mieć możliwość odbioru tych poprawek, np. przez łącze satelitarne, VHF, GPRS/WLAN. Poprawki są transmitowane w formacie RTCM, CMR lub innym. System ten można stosować zarówno w czasie rzeczywistym, jak i przez późniejsze przetworzenie danych.


    Podstrony: [1] 2 [3] [4]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Równik – część wspólna powierzchni ciała niebieskiego oraz płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu i przechodzącej przez środek masy ciała.
    Satelita telekomunikacyjny – satelita sztuczny umożliwiający teletransmisję sygnałów radiowych i telewizyjnych między naziemnymi stacjami.
    Satelita − każde ciało niebieskie o względnie małej masie, obiegające inne ciało, o większej masie. Tor ruchu tego ciała nosi nazwę orbity.
    Ziemia (łac. Terra) − trzecia, licząc od Słońca, a piąta co do wielkości planeta Układu Słonecznego. Pod względem średnicy, masy i gęstości jest to największa planeta skalista Układu Słonecznego.
    Koło – zbiór wszystkich punktów płaszczyzny, których odległość od ustalonego punktu na tej płaszczyźnie (środka koła) nie przekracza pewnej wartości (promienia koła).
    Średnia orbita okołoziemska (ang.: Medium Earth Orbit, MEO lub Intermediate Circular Orbit, ICO) – fragment przestrzeni okołoziemskiej powyżej niskiej orbity okołoziemskiej (2000 km) i poniżej orbity geostacjonarnej (35786 km). Według niektórych źródeł średnia orbita okołoziemska przebiega na wysokościach od 3000 km do 30000 km.
    Horyzont – okrąg powstały w wyniku przecięcia sfery niebieskiej na dwie części, wyznaczający granicę pomiędzy przestrzenią widoczną dla obserwacji i zasłoniętą przez Ziemię.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.029 sek.