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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、卫星主要轨道参数,在气象卫星地面接收处理、计算卫星轨道、,资料定位等许多工作中常采用地理坐标系。,卫星的位置用地球上的经、纬度表示，这,种坐标系经度以通过英国格林尼治天文台,的子午线为,0,，向东到,l80,为东经、向,西到,l80,为西经；纬度以赤道为,0,，至,南北两极为,90,；赤道以南为南纬，以北,为北纬。这种坐标固定在地球上随地球一,起转动。, 108km2,进行观测；,静止卫星可对某一固定区域进行连续观,测，可以以,0.5h,或,1h,提供一张全景圆面图。,在特殊需要时，可每隔,3,5min,对某个小区,域进行一次观测；,静止卫星可以监视天气云系的连续变化，,特别是生命短、变化快的中小尺度灾害性天,气系统。,缺点：,不能观测南北极区；,对卫星观测仪器的要求高。,五、卫星观测仪器,卫星观测地球大气分主动式和被动式。,卫星主要采用体积小、重量轻和耗能少的,被动式遥感仪器。常见：,摄像机辐射仪。,摄像方式只能取得白天云图资料，且分辨,率低，自第二代气象卫星都采用辐射仪。,辐射仪观测又分为扫描式和非扫描式。扫,描式辐射仪可以获取较大范围的观测资料。,而非扫描式辐射仪只能对卫星星下点附近,观测，覆盖面积较小，但空间分辨率高。,若按卫星资料产品来分，辐射计还可以分,成：,成像型辐射仪,，这类辐射仪主要是将辐,射仪测量到的值转换成图像，通常具有较,高的地面分辨率和大的观测范围，所以成,像型辐射仪大多是扫描型的，并使用较宽,的波长间隔，以得到更多的辐射能，现在,的卫星云图都是由这种辐射仪取得的；, 灰度分辨率 时间分辨率,空间分辨率,这是指,卫星在某一时刻观测地球的最小面,积,。空间分辨率以由卫星观测到的最小面,积的直径表示，,单位为,km,。,卫星的空间分辨率与卫星的,高度,有关，卫,星的高度越高，在同样的瞬时视场下，观,测面积增大，空间分辨率下降。此外它还,与卫星的,视角,有关，视角倾斜，观测面积,增大，分辨率下降。,对于实际使用的卫星云图的分辨率与卫星,探测分辨率是,有区别,的，,云图上的分辨率,取决于图片上的扫描线的数目,。如果,卫星,云图分辨率,等于,卫星探测分辨率,，则称这,种云图为原分辨率或全分辨率云图。,灰度分辨率或温度分辨率,在红外或可见光云图上，当两个瞬时视场,内目标物的温度或反照率有差异，并达到,一定数值时，这两个视场就能被分辨，这,个能分辨的最小温度差或反照率差值称之,温度分辨率或灰度分辨率。,对于红外谱段，通常用,等效噪声温度差,NET,表示，如果邻接视场的温度差越大，,则越容易区别它们。如在红外云图上，,卷,云、积雨云与地面的温度差很大,，很容易,区分它们，又如,低云与地面的温差较小,，,就不易区别它们。,卫星云图的分辨率大小还与目标物的温度有关,如目标物的温度为,300K,时，,NET0.3K,，,而当目标物温度为,l85K,时，,NET1.4K,。,时间分辨率,时间分辨率是指卫星对同一地区观测,的时间间隔,。其与卫星的,扫描速率、扫描,区域,和,选用的卫星轨道,等有关。,例如,:,极轨卫星每,l2,小时对全球进行一次观测,静止卫星每隔半小时对某一固定区域进行,一次观测。,高的时间分辨率可以观测变化快、生命短,的目标物。,几类常用卫星观测时刻和时间分辨率,六、卫星的空间扫描方式,卫星在空间对地观测主要依靠扫描镜或探,测器阵列在一维或二维方向上扫描景物。,卫星对地扫描的方式大致有以下四种：,(1),单个探测器线扫描,(a),(2),多探测器扫描,(b),(3),线性阵列探测器前推式扫描,(c),(4),圆锥扫描,(d),卫星的扫描方式,单,个,探,测,器,线,扫,描,线性,阵列,探测,器前,推式,扫描,多,探,测,器,扫,描,圆,锥,扫,描,七,.,卫星运动规律,1.,卫星的受力,:,万有引力,离心力,摩擦力,光压力,磁场,等,.(,后三种受力与万有引力相比很小,),对卫星进行受力分析时的假设如下,:,地球为均质球体,可以把地球作为质量集中于地心的质点处理,.,由于卫星的大小远小于地球与卫星之间的距离,把卫星也作为质点处理,.,卫星的质量远小于地球,卫星对地球的作用可以忽略不计,.,忽略其他天体和大气等对卫星的作用力,这时可以把卫星作为受地心引力作用下的质点加以描述,.,因此在对卫星进行受力分析时,只考虑地球对卫星的万有引力和离心力,.,卫星绕地球运行遵循开普勒行星运动三定律,（,1,）卫星轨道为一椭圆，地球在椭圆的一个焦点上。其长轴的两个端点是卫星离地球最近和最远的点，分别叫做远地点和近地点。,（,2,）人造地球卫星在椭圆轨道上绕地球运行时，其运行速度是变化的，在远地点时最低，在近地点时最高。速度的变化服从面积守恒规律，即卫星的向径（卫星至地球的连线）在相同的时间内扫过的面积相等。,（,3,）人造地球卫星在椭圆轨道上绕地球运行，其运行周期取决于轨道的半长轴（与半长轴的二分之三次方成正比）。不管轨道形状如何，只要半长轴相同，它们就有相同的运行周期。人造地球卫星轨道的形状和大小由它的半长轴和半短轴的数值来决定。其半长轴和半短轴的数值越大，轨道越高；半长轴与半短轴相差越多，轨道的椭圆形越扁长；并长轴与半短轴相等则为圆形轨道。,卫星的定位,在地球和太阳的相对运动中，如果假定地球不动，则太阳绕地球运行，当太阳从地球的南半球向北半球运行时，穿过地球赤道平面的那一点叫春分点。,所谓升交点赤经（,）就是从春分点到地心的连线与从升交点到地心的连线的夹角,.,所谓近地点幅角（,）就是从升交点到地心的连线与从近地点到地心的连线的夹角。,半长轴（,a,）、偏心率（,e,）、倾角（,i,）、升交点赤经（,）和近地点幅角（,）被称为人造地球卫星轨道的,5,要素（或根数）。要知道卫星的瞬时位置，还必须测量它过近地点的时间（,z,）。有时，把上述,6,个参数合称为人造地球卫星轨道的,6,要素。,二,.,卫星的入轨速度与轨道的形状,决定卫星轨道的因素是火箭把卫星送入轨道的一瞬间的速度,-,入轨速度,.,卫星所受离心力大小决定于卫星速度,.,当速度较小时,离心力小于地心力,物体落回地面而不能成为卫星,.,当物体速度增大到当离心力等于地心引力时,物体就作平衡的圆周运动,不落回地面而成为卫星,.,当物体的速度增大到离心力大于地心引力时,平衡圆周运动被破坏,这时卫星作椭圆轨道运动,.,1.,实现圆形轨道的条件和环绕速度,当卫星的入轨速度使离心力,=,万有引力,则有,:,V,c,定义,:,卫星在不同高度上作圆轨道运动所具有的速度,也是卫星作圆轨道运动应具有的速度,.,(*),如果在地面附近水平发射卫星,将,r=R(,地球半径,)=6370km,代入,(*),式,记,V,c,=V,1,V,1,=7.912km/s,V,1,为卫星在地面入轨时所需要的最小速度,称为第一宇宙速度,.,注意,:,如果入轨方向与地面有一定交角时,卫星将作椭圆运动,而不是圆轨道运动,.,2.,卫星作椭圆轨道运动所需的条件,如果,V,进一步加大,其离心力加大到足以客服地球引力场,即卫星距地面距离,a ,此时,V= ,卫星成为行星,轨道也不是椭圆形,而是抛物线,.,卫星作椭圆运动所需的入轨速度应满足以下条件,: V,椭圆,V,c,设,V,2,= ,将,V,1,=,V,c,代入得, V,2,=11.2km/s.,V,2,称为第二宇宙速度,又称逃逸速度,是地面发射一颗行星所需的最小速度,也称为抛物线速度,.,如果卫星的离心力,大于太阳引力,则卫星便脱离太阳系进入银河系,其速度,V,3,=16.9km/s,即为第三宇宙速度,.,
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