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卫星
卫星
卫星,是环绕一颗行星按闭合轨道做周期性运行的天体。按它所围绕的行星可分为地球卫星或其他星球的卫星。按来源分,地球卫星又可分为天然卫星和人造地球卫星。
八大行星共有卫星205个,除水星和金星外,其它行星都有卫星环绕。按卫星多少的排名顺序是土星82个,木星79个,天王星27个,海王星14个,火星2个和地球1个。不同卫星的体积和质量相差悬殊,半径大于1000千米的卫星有7个,月球即为其一。
目录
- 1 基本信息
2 基本介绍
3 发现演化
4 星系形成
5 GPS内容
6 卫星的分类
基本信息
中文名:卫星
分类:天体
特点:不会发光、围绕行星运转、随行星围绕恒星运转
别名:人造地球
外文名:Satellite
种类:天然卫星、人造地球卫星
释义:环绕一颗行星按闭合轨道做周期性运行的天体
基本介绍
天然卫星
指围绕行星公转的星体,如月球绕地球公转,月球是地球的卫星。
卫星是环绕一颗行星按闭合轨道做周期性运行的天体。不过,如果两个天体质量相当,它们所形成的系统一般称为双行星系统,而不是一颗行星和一颗天然卫星。通常,两个天体的质量中心都处于行星之内。因此,有天文学家认为冥王星与冥卫一应该归类为双行星,但2005年发现两颗新的冥卫,又使问题复杂起来。
卫星
月球就是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里,除水星和金星外,其他行星都有天然卫星。太阳系已知的天然卫星总数(包括构成行星环的较大的碎块)至少有160颗。天然卫星是指环绕行星运转的星球,而行星又环绕着恒星运转。就比如在太阳系中,太阳是恒星,我们地球及其它行星环绕太阳运转,月亮、土卫一、天卫一等星球则环绕着我们地球及其它行星运转,这些星球就叫做行星的天然卫星。土星的天然卫星最多,已知82颗。木星的天然卫星第二多,已知79个。天然卫星的大小不一,彼此差别很大。其中一些直径只有几千米大,例如,火星的两个小月亮,还有木星,土星,天王星外围的一些小卫星。还有几个却比水星还大,例如,土卫六、木卫三和木卫四,它们的直径都超过5200千米。太阳系内最大的卫星(超过3000公里)包括地球的卫星月球、木星的伽利略卫星木卫一(埃欧)、木卫二(欧罗巴)、木卫三(盖尼米德)、木卫四(卡利斯多)、土星的卫星土卫六(泰坦),以及海王星捕获的卫星海卫一(特里同)。更小的卫星参见各个相关行星条目。
这里是以直径和所环绕星体划分的一个太阳系卫星分类表,最右一列也列出了部分的小行星,行星及柯伊伯带天体用于对比。由于表格空间有限,凡中文名超过三字的卫星均以数字表示,中文名三字及以下的按正式命名列出。
平均直径 (千米) | 大行星的卫星 | 矮行星的卫星 | 其它小星体的卫星 | 非卫星,用于比较 | |||||||
地球 | 火星 | 木星 | 土星 | 天王星 | 海王星 | 冥王星 | 妊神星 | 阋神星 | |||
4000- 6000 | 木卫三/ 木卫四 | 土卫六 | 水星 | ||||||||
3000- 4000 | 月球 | 木卫一/ 木卫二 | |||||||||
2000- 3000 | 海卫一 | 阋神星/ 冥王星 | |||||||||
1000- 2000 | 瑞亚/土卫八/狄俄涅/忒堤斯 | 天卫三/奥伯龙/天卫二/艾瑞尔 | 卡戎 | 鸟神星/妊神星/Sedna/2007 OR10 | |||||||
500- 1000 | 土卫二 | 阋卫一 | 谷神星/Salacia/亡神星/创神星/智神星/灶神星 | ||||||||
250- 500 | 土卫一/亥伯龙 | 米兰达 | 海卫八/海卫二 | Hi'iaka | 万斯1 | 健神星/Interamnia/林神星 | |||||
100- 250 | 木卫五/木卫六/忒拜 | 福柏/雅努斯/土卫十一 | 天卫十七/帕克/鲍西娅 | 拉里萨/海卫六/海卫五 | Namaka | Actaea2 | 婚神星/1992 QB1/义神星/堤丰 | ||||
50- 100 | 伊拉拉/木卫八 | 土卫十六/潘多拉/ | 卡利班/朱丽叶/贝琳达/天卫九/天卫十三/天卫十/比安卡 | 塔拉萨/海卫九/涅索/海卫三 | 许德拉/尼克斯 | 维沃特3/Echidna4 | Antiope/Logos/Mathilde | ||||
25-50 | 卡耳墨/墨提斯/西诺珀/木卫十/阿南刻 | 土卫二十九/海伦/土卫二十六/土卫十五/潘 | 天卫七/天卫六/天卫十九/天卫十八/珀迪塔/天卫二十 | Sao/海卫十二/海卫十 | Linus5 | Ganymed/243 Ida | |||||
10-25 | 福波斯/德莫斯 | 勒达/木卫十五 | 土卫十三/土卫二十/土卫十四/伊米尔/土卫二十四/塔沃斯/土卫二十二/土卫二十八 | Mab/丘比特/天卫二十二/天卫二十四/天卫二十三/天卫二十一 | S/2004N1 | 冥卫四/冥卫五 | Pulcova的卫星/Romulus6/赫克托的卫星/Petit-Prince7/小行星Hermione、Emma、Berna和Camilla的卫星 | 爱神星/Berna | |||
51颗 | 36颗 | Remus6/Dactyl8 | 大量 |
注一:1. 柯伊伯带天体亡神星的卫星;2. 柯伊伯带天体Salacia的卫星;3. 柯伊伯带天体创神星的卫星;4. 柯伊伯带天体堤丰的卫星;5. 小行星司赋星的卫星;6. 小行星林神星的卫星;7. 小行星Eugenia的卫星;8. 小行星243 Ida的卫星。
注二:堤丰的英文名为Typhon。
注三:Sila–Nunam、Ceto-Phorcys、Patroclus-Menoetius、Logos-Zoe以及Antiope-S/2000(90)1这些双星系统未作为卫星列入。
而随着现代科技的不断发展,人类研制出了各种人造卫星,这些人造卫星和天然卫星
在太空运行的卫星
一样,也绕着行星(大部分是地球)运转。人造卫星的概念可能始于1870年。第一颗被正式送入轨道的人造卫星是前苏联1957年发射的人卫1号。从那时起,已有数千颗环绕地球飞行。人造卫星还被发射到环绕金星、火星和月亮的轨道上。人造卫星用于科学研究,而且在近代通讯、天气预报、地球资源探测和军事侦察等方面已成为一种不可或缺的工具。
自1957年前苏联将世界第一颗人造卫星送入环地轨道以来,人类已经向浩瀚的宇宙中发射了大量的飞行器。据美国一个名为“关注科学家联盟”的组织公布的最新全世界卫星数据库显示,正在环绕地球飞行的共有795颗各类卫星,而其中一半以上属于世界上唯一的超级大国美国,它所拥有的卫星数量已经超过了其他所有国家拥有数量的总和,达413颗,军用卫星更是达到了四分之一以上。
相关特点
卫星
不会发光
围绕行星运转
随行星围绕恒星运转
行星
不发光、不透明
围绕恒星运转
恒星
会发光
会发热
卫星作用
卫星
天然卫星是宇宙中自然形成的,不好说它有什么作用。当然,月亮是地球的天然卫星,它可以平衡地球自转,稳定地轴,控制潮汐,可以用来观察时间等,还可以想象出很多美丽的传说。人造卫星的用途很广泛,有的装有照相设备,用对地面进行照相、侦察,调查资源,监测地球气候和污染等;有的装有天文观测设备,用来进行天文观测;有的装有通信转播设备,用来转播广播、电视、数据通讯、电话等通讯讯号;有的装有科学研究设备,可以用来进行科研及空间无重力条件下的特殊生产。总之,人造卫星因研制、生产、使用者的目的不同而有不同的用途。发现演化
苏联
1957年10月4日,世界上第一个人造地球卫星由前苏联发射成功。这个卫星在离地面900公里的高空运行;它每转一整周的时间是1小时35分钟,它的运行轨道和赤道平面之间所形成的倾斜角是65度。它是一个球形体,直径58公分,重83.6公斤。内装两部不断放射无线电信号的无线电发报机。其频率分别为20.005和40.002兆赫(波长分别为15和7.5公尺左右)。信号采用电报讯号的形式,每个信号持续时间约0.3秒。间歇时间与此相同。苏联第一颗人造地球卫星的发射成功,揭开了人类向太空进军的序幕,大大激发了世界各国研制和发射卫星的热情。
美国
美国于1958年1月31日成功地发射了第一颗“探险者”-1号人造卫星。该卫星重8.22千克,锥顶圆柱形,高203.2厘米,直径15.2厘米,沿近地点360.4公里、远地点2531公里的椭圆轨道绕地球运行,轨道倾角33.34°,运行周期114.8分钟。发射“探险者’-1号的运载火箭是“丘辟特”℃四级运载火箭。
法国
法国于1965年11月26日成功地发射了第一颗“试验卫星”-1(A-l)号人造卫星。该行星重约42千克,运行周期108.61分钟,近地点526.24公里、远地点1808.85公里的椭圆轨道运行,轨道倾角34.24°。发射A-1卫星的运载火箭为“钻石”tA号三级火箭,其全长18.7米,直径1.4米,起飞重量约18吨。
日本
日本于1970年2月11日成功地发射了第一颗人造卫星“大隅”号。该星重约9.4公斤,轨道倾角31.07°,近地点339公里,远地点5138公里,运行周期144.2分钟。发射“大隅”号卫星的运载火箭为“兰达”-45四级固体火箭,火箭全长16.5米,直径0.74米,起飞重量9.4吨。第一级由主发动机和两个助推器组成,推力分别为37吨和26吨;第二级推力为11.8吨;第三、四级推力分别为6.5吨和1吨。
英国
英国于1971年10月28日成功地发射了第一颗人造卫星“普罗斯帕罗”号,该卫星重约66千克,轨道倾角82.1 °,近地点537公里,远地点1482公里,运行周期105.6分钟。发射地点位于澳大利亚的武默拉(Woomera)火箭发射场,运载火箭为英国的黑箭运载火箭.主要任务是试验各种技术新发明,例如试验一种新的遥测系统和太阳能电池组。它还携带微流星探测器,用以测量地球上层大气中这种宇宙尘高速粒子的密度。
其他
除上述国家外,加拿大、意大利、澳大利亚、德国、荷兰、西班牙、印度和印度尼西亚等也在准备自行发射或已经委托别国发射了人造卫星。
2017年6月23日,印度空间研究组织(ISRO)称,印度成功以极轨卫星运载火箭PSLV-C38将31颗卫星送上太空。
中国卫星
鑫诺二号卫星
卫星
人造地球卫星,简称“人造卫星”。用运载火箭发射到高空并使其沿着一定轨道环绕地球运行的宇宙飞行器。卫星的外貌千姿百态,有球形、多面形、圆柱形、棱柱形,还有像哑铃、皇冠、蝴蝶和大鹏等形状的。人造地球卫星用途广、种类繁多,有太空“信使”通信卫星、太空“遥感器”地球资源卫星、太空“气象站”气象卫星、太空“向导”导航卫星、太空“间谍”侦察卫星、太空“广播员”广播卫星、太空“测绘员”测地卫星、太空“千里眼”天文卫星等,组成一个庞大的“卫星世家”。
人造地球卫星具有对地球进行全方位观测的能力,其最大特点是居高临下,俯视面大。一颗运行在赤道上空轨道的卫星可以覆盖地球表面1.63亿平方公里的面积,比一架8000米高空侦察机所覆盖的面积多5600多倍。因此,对完成通信、侦察、导航等任务来说,它具有其他手段无法比拟的优势。
组成
卫星
人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统,也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括:通信转发器,遥感器,导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统,也称为服务系统。主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。对于返回卫星,则还有返回着陆系统。轨道
人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求,区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道,大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速度快,低轨道和中高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈,不受领土、领空和地理条件限制,视野广阔。能迅速与地面进行信息交换、包括地面信息的转发,也可获取地球的大量遥感信息,一张地球资源卫星图片所遥感的面积可达几万平方千米。
在卫星轨道高度达到35800千米,并沿地球赤道上空与地球自转同一方向飞行时,卫星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同,相对位置保持不变。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空,称为地球静止轨道卫星,简称静止卫星,这种卫星可实现卫星与地面站之间的不间断的信息交换,并大大简化地面站的设备。绝大多数通过卫星的电视转播和转发通信是由静止通信卫星实现的。
分类
在这些发射成功的卫星中,包括科技实验考察、通信、气象、导航、地球资源、军事侦察、海洋监视、早期预警,数据中继、军用测地等用途的卫星。它们在各自领域大显神通,使人类传统文明和军事技术发生了革命性的变化。
另据专家1989年底统计,在已发射成功的各类卫星中,除去军用和科研实验用以外,民用的通信、广播、气象、导航及地球资源卫星共计1093颗,占各国发射总数的27.6%。其中通信和广播卫星共658颗、气象卫星163颗、导航卫星239颗、地球资源卫星33颗。这些卫星的工作寿命都很有限,大部分为1~2年,最长的不超过10年。按设计寿命统计,仍在轨道上工作的应用卫星并不很多。实际上1983年以前发射的应用卫星已基本上停止工作。经常保持在轨道上正常工作的约为200颗左右,最多时不超过400颗。
至1992年已经有20多个国家为宇宙大家庭增添了这类新成员4000多个,占各类航天器发射总数的90%,中国也为宇宙这个大家庭新添了33个新伙伴。拥有自行研制和发射人造卫星能力的国家已有8个(俄、美、法、日、中、英、印度和以色列),20多个国家和地区拥有自己研制的卫星,100多个国家和地区成了国际通信卫星组织的成员。
价值
人造地球卫星在军事和经济上具有重要价值,因此发展最快,数量也很大。应用卫星按用途分类,有广播、电视、电话使用的通信卫星;有观察天气变化的气象卫星;有对地面物体进行导航定位的导航定位卫星;有地球资源探测卫星,海洋卫星等。按轨道的高低来分类,有3600O公里的高轨道地球同步卫星;200~300公里的低轨道卫星(如军事侦察卫星)。也可按军事和民用卫星来划分。国际通信卫星已发展到第8代,一颗卫星的通信能力可达几万条的话路,工作寿命长达10年以上,世界上跨洋通信几乎由通信卫星所替代。有代表性的资源卫星有2个:一个是美国的陆地卫星,另一个是法国斯波特卫星。这两种卫星是当代国际上比较先进的地球资源卫星。它们的地面分辨目标能力分别为30米和10米。它们都有多谱段的遥感能力,具有鉴别地面上每一种目标的特别功能。
气象卫星有两种:一种是极地轨道卫星,是通过南北极轨道的卫星,轨道高度900公里,可飞经地球的每个地区,能观察到全球的云图变化。这种卫星的分辨率通常为1公里;另一种气象卫星是静止轨道卫星,它是悬在赤道上空,固定在某个地区,24小时不停地观察本地区的云图变化。世界上发射的4000多颗卫星中,大部分为军事卫星,这里面包括侦察卫星、导弹预警卫星、通信卫星、导航卫星和军事气象卫星。海湾战争中,美国曾动用了50颗卫星参加作战。美国的“大鸟”高分辨率侦察卫星,有两种4 能:一是对地面目标进行拍照,再用回收仓以胶卷的形式送回地面;另一功能是以电视的形式将图象直接传输到地面,分辨率很高,为1米。前苏联也有类似的系统,与美国的技术水平相当。
原理
卫星的工作主要由轨道参数来确定。主要卫星轨道参数包括,近地点、远地点、周期和倾角。近地点和远地点限定卫星的轨道高度。卫星轨道高度又表明卫星的使命。60年代发射的核爆炸探测卫星的轨道高度为6万英里(地球至月球距离的四分之一),这样,卫星便可获得对地面观察的最大视界。通信卫星被置于22 300英里,即地球同步高度,这样,它可一直“固定”在地一地域的上空。。气象卫星的轨道高度为600-800英里,以求得对地面的大范围覆盖。而为了近距离观察,间谍卫星则采用100-300英里的轨道高度。近地点与远地点的差也表明卫星的任务,例如,典型的间谍卫星的近地点低至80英里,以便尽可能低地对地面进行观察。
除了明显的特例,所有通信卫星都运行在22,300英里的轨道上,因为在那个高度上,它“每小时1.8万英里的速度绕地球一圈,所需的时间恰好等于地球自转的周期——约24小时。如果卫星与赤道成一线运动,它将与地球同步,或称相对静止——“固定”于地球上某一点的上空。明显的特例是苏联“闪电”卫星的轨道.只有当卫星运行在赤道上方,它才可能与地球同步,然而大部分地区处高纬度,落在赤道上空的同步卫星的视界之外。为其通信需要,苏联设计了远地点为2.5万英里、近地点为300英里的大椭圆轨道。卫星不与赤道成一线运动面是与赤道构成夹角,以使卫星在北半球飞越苏联,在南半球飞越南极洲。“闪电”的轨道周期是12小时。
人造地球卫星
而随着现代科技的不断发展,人类研制出了各种人造卫星,这些人造卫星和天然卫星一样,也绕着行星(大部分是地球)运转。人造卫星的概念可能始于1870年。第一颗被正式送入轨道的人造卫星是前苏联1957年发射的人卫1号。从那时起,已有数千颗环绕地球飞行。人造卫星还被发射到环绕金星、火星和月亮的轨道上。人造卫星用于科学研究,而且在近代通讯、天气预报、地球资源探测和军事侦察等方面已成为一种不可或缺的工具。
人造卫星是个兴旺的家族,如果按用途分,它可分为三大类:科学卫星,技术试验卫星和应用卫星。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。
1970年4月24日,中国自行设计、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。
据智研咨询统计显示:2011 年全球卫星产业继续稳步增长,卫星服务业、卫星制造业、卫星发射业和地面设备四大领域都保持增长态势,但美国卫星行业的就业数量却在持续下降。2011 年全球航天产业整体收入为2,898 亿美元,同比增长4.8% ;全球卫星产业收入为1,773亿美元,较2010 年的1,681 亿美元增长了5%,全球卫星产业收入占全球航天产业收入的61%。
截至2012 年5 月,全球在轨运行的卫星中有38% 为商业通信卫星,20% 为政府军民两用通信卫星,技术示范卫星为5%,空间科学卫星为8%,遥感卫星为10%,导航卫星为9%,气象卫星4%,其它6%。
为鼓励中国卫星导航产业的发展,主管部门计划加大扶持力度。国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》。其中明确提出“做大做强航空产业,积极推进空间基础设施建设,促进卫星及其应用产业发展”。工信部、科技部、财政部等多个部门参与了该规划的制订。以融资为例,一方面扩大直接融资规模,引导和支持符合条件的企业在境内外上市。另一方面科技部、财政部会提供重大专项资金、支持资金支持相关企业。随着我国卫星发射提速,卫星产业链将整体获益,其中卫星制造和发射行业受益最为直接。此外,卫星制造关键部件的厂商分享我国卫星发射量的增长,卫星导航芯片和模块、卫星导航模拟器、时间同步系统的需求迎来新一轮增长。
星系形成
太阳系卫星
太阳系内最大的卫星(超过3000公里)包括地球的卫星月球、木星的伽利略卫星木卫一(伊俄)、木卫二(欧罗巴)、木卫三(盖尼米得)、木卫四(卡利斯托)、土星的卫星土卫六(泰坦),以及海王星捕获的卫星海卫一(特赖登)。
卫星系的角动量的来源,和行星自转的角动量的来源是一样的,不过,当考虑到卫星的形成问题时,必须像分析行星系的形成过程那样来分析它;首先,行星系的原始星胚在收缩过程中,由于和上面一样的原因,会形成一个转动的球体,这个球体在向自身的引力中心收缩中,逐渐变成扁平的星云盘,在星云盘的中央部分,形成行星本体,而在星云盘的外围部分,则形成卫星,分两种情况考虑。
卫星
GPS内容
包括三大部分:空间部分—GPS卫星星座;地面控制部分—地面监控系统;用户设备部分—GPS信号接收机。
GPS星座
由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座,记作(21+3)GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55度,各个轨道平面之间相距60度,即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度,一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。
在两万公里高空的GPS卫星,当地球对恒星来说自转一周时,它们绕地球运行二周,即绕地球一周的时间为12恒星时。这样,对于地面观测者来说,每天将提前4分钟见到同一颗GPS卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同,最少可见到4颗,最多可见到11颗。在用GPS信号导航定位时,为了结算测站的三维坐标,必须观测4颗GPS卫星,称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对于某地某时,甚至不能测得精确的点位坐标,这种时间段叫做“间隙段”。但这种时间间隙段是很短暂的,并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。GPS工作卫星的编号和试验卫星基本相同。
监控系统
对于导航定位来说,GPS卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历,是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作,以及卫星是否一直沿着预定轨道运行,都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准—GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间,求出钟差。然后由地面注入站发给卫星,卫星再由导航电文发给用户设备。GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。
信号接收
卫星
GPS信号接收机的任务是:能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,并跟踪这些卫星的运行,对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位置,位置,甚至三维速度和时间。GPS卫星发送的导航定位信号,是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户,只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备,即GPS信号接收机。可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同,用户要求的GPS信号接收机也各有差异。世界上已有几十家工厂生产GPS接收机,产品也有几百种。这些产品可以按照原理、用途、功能等来分类。
静态定位中,GPS接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中固定不变,接收机高精度地测量GPS信号的传播时间,利用GPS卫星在轨的已知位置,解算出接收机天线所在位置的三维坐标。而动态定位则是用GPS接收机测定一个运动物体的运行轨迹。GPS信号接收机所位于的运动物体叫做载体(如航行中的船舰,空中的飞机,行走的车辆等)。载体上的GPS接收机天线在跟踪GPS卫星的过程中相对地球而运动,接收机用GPS信号实时地测得运动载体的状态参数(瞬间三维位置和三维速度)。
接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包,构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分。对于测地型接收机来说,两个单元一般分成两个独立的部件,观测时将天线单元安置在测站上,接收单元置于测站附近的适当地方,用电缆线将两者连接成一个整机。也有的将天线单元和接收单元制作成一个整体,观测时将其安置在测站点上。
GPS接收机一般用蓄电池做电源。同时采用机内机外两种直流电源。设置机内电池的目的在于更换外电池时不中断连续观测。在用机外电池的过程中,机内电池自动充电。关机后,机内电池为RAM存储器供电,以防止丢失数据。
近几年,国内引进了许多种类型的GPS测地型接收机。各种类型的GPS测地型接收机用于精密相对定位时,其双频接收机精度可达5MM+1PPM.D,单频接收机在一定距离内精度可达10MM+2PPM.D。用于差分定位其精度可达亚米级至厘米级。
各种类型的GPS接收机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。
另外,“卫星”还可作代词,代指那种总是“绕”在别人(比如领导、有钱人) 周围,阿谀奉承、拍马屁的人。
工程系统
位于德国巴伐利亚赖斯廷的世界上最大的卫星地面站人造卫星能够成功执行预定任务,单凭卫星本身是不行的,而需要完整的卫星工程系统,一般由以下系统组成:
发射场系统
运载火箭系统
卫星系统
测控系统
卫星应用系统
回收区系统(限于返回式卫星)是由绕月卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成。其中绕月卫星由中国空间技术研究院负责研制,被命名为嫦娥一号,选用东方红三号卫星平台,总重量2350千克,设计寿命一年;运载火箭由中国运载火箭技术研究院负责研制,选用长征三号甲,火箭全长52.52米,最大直径3.35米,运载能力为2600千克,已有10多次全胜发射记录;发射场系统由西昌卫星发射中心负责建设,选在西昌卫星发射中心,改建一系列的发射工位;测控系统由西安卫星测控中心和总装测通所负责建设,以我国现有的3频段航天测控网为主,辅以甚长基线干涉(VLBI)天文测量系统组成;地面应用系统由中科院空间科学与应用研究中心负责研制和建设,由数据接收、运行管理、数据预处理、数据管理、科学应用与研究五个分系统组成。
系统设备
卫星系统中,各种设备按其功能上的不同,分为有效载荷及卫星平台两大部分。卫星平台又分为多个子系统:
有效载荷(不同类型卫星均不同,共同的有:
对地相机
恒星相机
搭载的有效载荷
卫星平台(为有效载荷的操作提供环境及技术条件,包括:
服务系统
热控分系统
姿态和轨道控制分系统
程序控制分系统
遥测分系统
遥控分系统
跟踪和测试分系统
供配电分系统
返回分系统(限于返回式卫星)
卫星结构平台
位置数据
卫星
卜默示条件,GPS模块SiRFStarIII接受每二输出位置的数据,通常$GPRMC精简数据格式的数据,包括纬度,经度的目的,速度(结),运动方向角,年,月,时,分,秒,毫秒,定位数据是有效的或无效的,和其他重要信息。语句格式如下:$GPRMC,,,,,,,,,,,,*,HH只需要知道位置信息,所以在阅读唯一的,可以实际应用。<1>:当地时间代表UTC。格式“当每分钟,小时,分钟和秒2。
<2>:工作代表国家。”“显示可用的数据,“V”表示接受警报,没有可用的数据。
<3>:代表纬度数据。“子级的格式。分分分。”
<4>:纬度半球为代表的“N”或“S”。
<5>:代表经度数据。格式和LD
现状;度分钟。sub-sub-sub-sub.”
<6>:代表经度半球,为“E”或“
软件读取经纬度数据用户位置停止分析,确定用户的具体位置在该地区建立和平。方法是基于用户的设置确定中心的纬度和经度和纬度和经度计算出活动维持当前的对象可以超过和平活动预定半径。结果的基础上的歧视,设置相应的标志。
卫星的分类
卫星按它所围绕的行星可分为地球卫星或其他星球的卫星。按来源分,地球卫星又可分为天然卫星和人造地球卫星。
行星的卫星
行星的卫星数量
行星 | 水星 | 金星 | 地球 | 火星 | 木星 | 土星 | 天王星 | 海王星 | 总计 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
卫星 | 0 | 0 | 1 | 2 | 92 | 82 | 27 | 14 | 218 |
行星的卫星列表
母星 | 卫星代号 | 国际命名 | 中文名称 | 发现日期 | 备注 |
---|---|---|---|---|---|
地球 | Earth I | Moon | 月球 | - | |
火星 | Mars I | Phobos | 火卫一 | 1877年8月18日 | |
火星 | Mars II | Deimos | 火卫二 | 1877年8月12日 | |
木星 | Jupiter I | Io | 木卫一 | 1610年1月7日 | 伽利略卫星 |
木星 | Jupiter II | Europa | 木卫二 | 1610年1月7日 | 伽利略卫星 |
木星 | Jupiter III | Ganymede | 木卫三 | 1610年1月11日 | 伽利略卫星 |
木星 | Jupiter IV | Callisto | 木卫四 | 1610年1月7日 | 伽利略卫星 |
木星 | Jupiter V | Amalthea | 木卫五 | 1892年9月9日 | |
土星 | Saturn I | Mimas | 土卫一 | 1789年9月17日 | |
土星 | Saturn II | Enceladus | 土卫二 | 1789年8月28日 | |
土星 | Saturn III | Tethys | 土卫三 | 1684年3月21日 | 有2颗特洛依卫星 |
土星 | Saturn IV | Dione | 土卫四 | 1684年3月21日 | 有2颗特洛依卫星 |
土星 | Saturn V | Rhea | 土卫五 | 1672年12月23日 | |
土星 | Saturn VI | Titan | 土卫六 | 1655年3月25日 | |
土星 | Saturn VII | Hyperion | 土卫七 | 1848年9月16日 | |
土星 | Saturn VIII | Iapetus | 土卫八 | 1671年10月25日 | |
土星 | Saturn IX | Phoebe | 土卫九 | 1898年8月16日 | |
天王星 | Uranus I | Ariel | 天卫一 | 1851年10月24日 | |
天王星 | Uranus II | Umbriel | 天卫二 | 1851年10月24日 | |
天王星 | Uranus III | Titania | 天卫三 | 1787年1月11日 | |
天王星 | Uranus IV | Oberon | 天卫四 | 1787年1月11日 | |
海王星 | Neptune I | Triton | 海卫一 | 1846年10月10日 |
矮行星的卫星
矮行星的卫星列表
母星 | 母星分类 | 卫星代号 | 国际命名 | 中文名称 | 发现日期 |
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冥王星 | 外海王星天体 | Pluto I | Charon | 冥卫一 | 1978年4月13日 |
冥王星 | 外海王星天体 | Pluto II | Nix | 冥卫二 | 2005年5月15日 |
冥王星 | 外海王星天体 | Pluto III | Hydra | 冥卫三 | 2005年5月15日 |
冥王星 | 外海王星天体 | Pluto IV | S/2011 P 1 | 冥卫四 | 2011年6月28日 |
冥王星 | 外海王星天体 | Pluto V | S/2012 P 1 | 冥卫五 | 2012年6月26日 |
阋神星 | 黄道离散天体 | Eris I | Dysnomia | 阋卫一 | 2005年9月10日 |
妊神星 | 外海王星天体 | Haumea I | Hi'iaka | 妊卫一 | 2005年1月26日 |
妊神星 | 外海王星天体 | Haumea II | Namaka | 妊卫二 | 2005年6月30日 |
小行星的卫星
小行星的卫星列表
母星 | 母星分类 | 卫星代号 | 国际命名 | 中文名称 | 发现日期 | 备注 |
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司赋星 | 小行星带 | (22) Kalliope I | Linus | en:林诺斯 | 2001年8月29日 | |
欧仁妮 | 小行星带 | (45) Eugenia I | Petit-Prince | en:小王子 | 1998年11月1日 | |
欧仁妮 | 小行星带 | S/2004 (45) 1 | - | S/2000 (90) 1 | 2004年2月 | |
林神星 | 小行星带 | (87) Sylvia I | Romulus | en:罗穆卢斯 | 2001年2月18日 | |
林神星 | 小行星带 | (87) Sylvia II | Remus | en:瑞摩斯 | 2004年8月9日 | |
休神星 | 小行星带 | S/2000 (90) 1 | - | S/2000 (90) 1 | 2000年8月10日 | |
en:伊达 | 小行星带 | (243) Ida I | Dactyl | en:达克季 | 1993年8月28日 | 第一个发现的小行星的卫星 |
en:帕特罗克洛斯 | 木星特洛依群 | (617) Patroclus I | Menoetius | 墨诺提俄斯 | 2001年 | |
阿波罗 | 阿波罗群 | S/2005 (1862) 1 | - | S/2005 (1862) 1 | 2005年10月29日 | |
en:堤丰 | 半人马群或 外海王星天体 | (42355) Typhon I | Echidna | 厄客德娜 | 2006年1月20日 | |
创神星 | 外海王星天体 | S/2007 (50000) 1 | Weywot | en:维沃特 | 2006年2月14日 | |
en:逻各斯 | 外海王星天体 | (58534) Logos I | Zoe | 佐耶 | 2001年11月17日 | |
刻托 | 半人马群或 外海王星天体 | (65489) Ceto I | Phorcys | 福耳库斯 | 2006年4月11日 | |
en:得哈鲁希阿瓦戈 | 外海王星天体 | (88611) Teharonhiawako I | Sawiskera | en:扎维斯克拉 | 2001年10月11日 | |
厄耳枯斯 | 外海王星天体 | S/2007 (90482) 1 | - | S/2007 (90482) 1 | 2005年11月13日 | |
小行星136108 | 外海王星天体 | S/2005 (136108) 1 | - | S/2005 (136108) 1 | 2005年1月28日 | |
小行星136108 | 外海王星天体 | S/2005 (136108) 2 | - | S/2005 (136108) 1 | 2005年6月30日 |
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