地球同步轨道

地球同步轨道（英语：Geosynchronous orbit，GSO），是一个以地球为中心的轨道。其轨道周期与地球自转周期一致，为23小时56分4秒（一个恒星日）。

地球同步轨道的一个特例是地球静止轨道，它是地球赤道平面上的一个圆形地球同步轨道。在地球静止轨道上的卫星对地面上的观察者来说，在天空中的位置保持不变。

通讯卫星通常采用地球静止轨道或接近地球静止轨道，这样与之通信的卫星天线就不必移动，而是可以永久地指向天空中卫星出现的固定位置。

根据中国航天科技集团资料，地球同步轨道的轨道高度为35788千米。^[1]

地球同步轨道上的许多物体都有偏心和/或倾角的轨道。偏心使轨道呈椭圆形，从地面站的角度看，似乎是在天空中向东向西摆动，而倾角使轨道与赤道相比倾斜，从地面站看，似乎是向北向南摆动。这些影响结合起来形成了一个日行迹（数字8）^[2]^:122

椭圆/偏心轨道上的卫星必须由可操纵的卫星地面站来跟踪。^[2]^:122

冻原轨道是一个偏心的俄罗斯地球同步轨道，它允许卫星大部分时间停留在一个高纬度的位置上。这一冻结轨道的倾角为63.4°，减少了对轨道保持的需要^[3]。该轨道至少需要两颗卫星来提供对一个地区的连续覆盖。^[4]天狼星XM卫星电台使用这种轨道来提高美国和加拿大北部的信号强度。^[5]

准天顶卫星系统(QZSS) 是一个运行在地球同步轨道上的三颗卫星系统，轨道倾角为42°，偏心率为0.075。^[6]每颗卫星在日本上空长时间停留，使信号能够到达都市峡谷的接收器，然后迅速通过澳大利亚上空。^[7]

地球同步轨道有以下特性:

所有地球同步轨道的轨道周期都正好等于一个恒星日。^[8]这意味着卫星将在每个（恒星）日返回地球表面的同一地点，而不考虑其他轨道属性。^[9]^[2]^:121 这个轨道周期， $T$ ，通过公式与轨道的半长轴直接相关。

T=2\pi {\sqrt {a^{3} \over \mu }}

其中:

a

轨道的半长轴

\mu

是中心天体的标准重力参数^[2]^:137

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类别