人造地球卫星运动理论

人造地球卫星运动理论

artificial satellite motion，theory of

现代天体力学的一个分支。人造地球卫星是一种围绕地球作圆或椭圆运动的人造小天体。如果地球是一个密度均匀的正球体，又没有其他因素的摄动，则人造卫星的运动就是一个简单的二体问题。然而，实际上它的运动受到很多因素的摄动，轨道也变得很复杂。人造地球卫星运动理论主要研究人造卫星在地球引力和其他诸多因素作用下的运动学和动力学问题。人造卫星在运动过程中所受到的主要摄动因素有：地球非球形的形状摄动；大气阻力摄动；太阳光压摄动；日、月引力摄动等。这些摄动的影响常常导致人造卫星的轨道形状和大小都发生变化，对卫星的运动轨道在空间的位置和寿命的长短都起着重要作用。人造卫星的运动理论主要还是建立在经典天体力学的小参数级数展开方法的基础上，通常将表征地球扁率的二阶带谐系数作为一阶小量而后进行级数展开，得到人造卫星运动的一阶解、二阶解等等近似解。随着电子计算机的广泛应用，数值方法也用来计算人造卫星运动轨道。有些情况下也将分析方法和数值方法结合起来使用得到人造卫星运动的近似解。人造地球卫星运动理论的研究 ，是发展空间事业的理论基础之一。利用人造卫星运动轨道的特征已成功地设计和发射了气象卫星、地球资源卫星、测地卫星和通信卫星等等很有实用价值的人造天体。同时，人造地球卫星运动理论的研究也向天体力学提出了许多新课题 ，推动了天体力学的发展。