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衛星在軌道上是按照預定的軌道飛行的,那麼我們在地麵怎麼能知道衛星是否沿預定的軌道飛行呢?這靠的是衛星跟蹤測軌係統。
shenmeshiweixinggenzongceguixitongne?jiandandishuo,weixinggenzongceguijishushiduifeixingzhongdeweixingjinxinggenzong,erweilewanchenggenzongceguirenwusuoxuyaodeshebeijiuzuchengleweixingdegenzongceguixitong。
衛星跟蹤測量的手段主要有兩種:一種是光學測量,即利用望遠鏡、光學經緯儀、電影經緯儀、高速攝影機、激光測距儀等光學儀器,對衛星進行跟蹤測量。這種手段不需要衛星太多的配合,隻是觀測、記錄它的運動情況。由於是光學方法,所以它受衛星的大小和表麵反射特性、觀測時間、天氣的好壞等因素的影響和限製,因此其跟蹤的範圍有限。
另(ling)一(yi)種(zhong)就(jiu)是(shi)無(wu)線(xian)電(dian)測(ce)量(liang)。它(ta)不(bu)受(shou)天(tian)氣(qi)影(ying)響(xiang),可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)全(quan)天(tian)候(hou)跟(gen)蹤(zong)測(ce)量(liang),地(di)麵(mian)通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)電(dian)和(he)衛(wei)星(xing)建(jian)立(li)聯(lian)係(xi)。無(wu)線(xian)電(dian)測(ce)軌(gui)係(xi)統(tong)是(shi)由(you)星(xing)上(shang)和(he)地(di)麵(mian)兩(liang)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)的(de),星(xing)上(shang)部(bu)分(fen)有(you)發(fa)射(she)機(ji)、接收機、天線等;地麵部分有測控站,在測控站內有各種不同用途的雷達、發射機、接收機、天線、數據終端、計ji算suan機ji以yi及ji記ji錄lu顯xian示shi設she備bei等deng。這zhe些xie設she備bei總zong的de說shuo來lai有you兩liang大da類lei,一yi類lei用yong於yu接jie收shou衛wei星xing傳chuan給gei地di麵mian的de信xin息xi,另ling一yi類lei用yong來lai向xiang衛wei星xing發fa射she信xin號hao。常chang用yong的de衛wei星xing無wu線xian電dian測ce軌gui係xi統tong有you雷lei達da測ce軌gui係xi統tong、多普勒測速係統和幹涉儀係統。
衛wei星xing的de軌gui道dao是shi在zai衛wei星xing發fa射she前qian就jiu設she計ji好hao的de。但dan是shi那na是shi理li論lun軌gui道dao,在zai衛wei星xing發fa射she後hou真zhen正zheng運yun行xing的de軌gui道dao成cheng為wei實shi際ji軌gui道dao,實shi際ji軌gui道dao往wang往wang和he理li論lun的de軌gui道dao不bu完wan全quan一yi致zhi,由you於yu各ge種zhong原yuan因yin兩liang者zhe總zong是shi有you偏pian差cha。一yi般ban情qing況kuang下xia,末mo級ji火huo箭jian的de熄xi火huo點dian就jiu是shi衛wei星xing的de入ru軌gui點dian,當dang衛wei星xing與yu火huo箭jian分fen離li剛gang剛gang進jin入ru軌gui道dao時shi,由you於yu我wo們men一yi直zhi測ce量liang火huo箭jian的de飛fei行xing參can數shu,也ye就jiu知zhi道dao了le衛wei星xing入ru軌gui點dian的de參can數shu,我wo們men稱cheng它ta為wei衛wei星xing的de初chu始shi軌gui道dao參can數shu,或huo簡jian稱cheng衛wei星xing的de初chu軌gui。
知(zhi)道(dao)了(le)它(ta)的(de)初(chu)軌(gui)後(hou),再(zai)連(lian)續(xu)跟(gen)蹤(zong)一(yi)段(duan)距(ju)離(li),取(qu)得(de)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)數(shu)據(ju),我(wo)們(men)就(jiu)能(neng)計(ji)算(suan)出(chu)衛(wei)星(xing)整(zheng)個(ge)的(de)運(yun)行(xing)軌(gui)道(dao),也(ye)就(jiu)是(shi)能(neng)知(zhi)道(dao)它(ta)下(xia)一(yi)圈(quan)在(zai)什(shen)麼(me)地(di)方(fang),以(yi)及(ji)任(ren)何(he)一(yi)個(ge)時(shi)刻(ke)衛(wei)星(xing)會(hui)飛(fei)到(dao)什(shen)麼(me)地(di)點(dian)的(de)上(shang)空(kong),這(zhe)就(jiu)是(shi)衛(wei)星(xing)的(de)軌(gui)道(dao)預(yu)報(bao)。再(zai)經(jing)過(guo)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)軌(gui)道(dao)調(tiao)整(zheng),衛(wei)星(xing)就(jiu)能(neng)進(jin)入(ru)預(yu)期(qi)的(de)運(yun)行(xing)軌(gui)道(dao)。
衛星在長期運行中,由於受到地球引力的影響、大氣阻力的影響、太陽和月球引力的影響,它的軌道會產生微小變化,我們稱這種變化為“軌道攝動”,yinciduiguidaoyaobuduandigenzongceliang,biyaoshihaiyaojinxingguidaoxiuzhenghebaochi。yinciwomenkeyikanchu,zaiweixingdezhenggefeixingqijiandouxuyaogenzongceguixitongdezhichi。
衛星上裝的無線電測控設備,一種稱為無線電信標機,另一種稱為雷達應答機,還有一種叫做多普勒測速儀的設備。
衛星上的信標機連續地(也可以是間斷的)以(yi)一(yi)定(ding)的(de)頻(pin)率(lv)向(xiang)地(di)麵(mian)發(fa)射(she)特(te)定(ding)的(de)無(wu)線(xian)電(dian)信(xin)號(hao),它(ta)的(de)波(bo)束(shu)比(bi)較(jiao)寬(kuan)。地(di)麵(mian)測(ce)控(kong)站(zhan)的(de)接(jie)收(shou)雷(lei)達(da)天(tian)線(xian)在(zai)不(bu)停(ting)地(di)轉(zhuan)動(dong),根(gen)據(ju)星(xing)曆(li)表(biao)的(de)指(zhi)引(yin),在(zai)茫(mang)茫(mang)的(de)太(tai)空(kong)搜(sou)索(suo)捕(bu)獲(huo)衛(wei)星(xing)目(mu)標(biao)。由(you)於(yu)形(xing)標(biao)記(ji)發(fa)送(song)信(xin)號(hao)的(de)波(bo)束(shu)比(bi)較(jiao)寬(kuan),覆(fu)蓋(gai)的(de)範(fan)圍(wei)就(jiu)比(bi)較(jiao)大(da),所(suo)以(yi)地(di)麵(mian)雷(lei)達(da)就(jiu)容(rong)易(yi)搜(sou)索(suo)捕(bu)獲(huo)到(dao)衛(wei)星(xing)目(mu)標(biao)。由(you)於(yu)它(ta)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)引(yin)導(dao)另(ling)一(yi)種(zhong)雷(lei)達(da)跟(gen)蹤(zong)衛(wei)星(xing),所(suo)以(yi)星(xing)上(shang)的(de)這(zhe)種(zhong)信(xin)標(biao)機(ji)也(ye)叫(jiao)引(yin)導(dao)信(xin)標(biao)機(ji)。
lingyizhongleidajiaodanmaichongleida。tazaiyindaoxinbiaojidedaoyinxia,xiangweixingshangdeleidayingdajifashexinhao,yingdajijieshoudaoxinhaohouzaixiangdimianzhanhuidayigexinhao。zhezhongleidadeboshuhenzhai,celiangdejingduhengao,zaizheyilaiyiwang、一應一答得電波傳送中,利用這些信息就能夠算出衛星所處在的方位、高度和飛行的速度,進而可以得到衛星精確的實際軌道數據。這就是雷達測軌係統的工作過程。
haiyouyizhongchangyongdegenzongceliangshouduan,tajiushiliyongduopulecesuyilaiceliang。duopulecesuyidegongzuoyuanlishiliyongxiangduiyindongdewutipinlvdebianhua。yuanlai,diancibodechuanboyouzheyangyizhongtexing,dangyigefachugudingpinlvdebodewuti,xiangduiyuguanchadidianyouxiangduiyundongshi,zaiguanchadidianshoudaodepinlvbushiyuanlaidegudingpinlv,ershisuizhetamendexiangduisuduerbianhuade。tadebianhuaguilvshi,dangwutixiangzheguanchadianjiejinshi,bochangjiubianduan,pinlvjiubiangao;而遠離觀察點時,波長就變長,頻率就變低。這種現象就稱為“多普勒效應”。這樣,通過頻率的變化就能計算出衛星的高度、速度和方位。若用此法連續測量,就可得可到精確的衛星實際軌道數據。
——轉自《叩開太空之門》

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