將人造地球衛星送入地球靜止衛星軌道並且定點在預定地理經度上空的過程。
基本介紹
- 中文名：靜止衛星發射和定點
- 類別：衛星
- 類型：靜止
- 特點：發射和定點
靜上衛星解釋,發射,三個條件,
靜上衛星解釋
地球靜止軌道是距地面約有35800公里、傾角為0°、運行周期與地球自轉周期相同的順行圓軌道。衛星被送入這一軌道就會在當時所處地理經度上空相對地面靜止下來，因而稱為地球靜止衛星，或稱靜止衛星。靜止衛星定點時的地理經度是預先選定的。
發射
靜止衛星一般用三級運載火箭發射並由裝在衛星上的遠地點發動機完成軌道變換過程。整個發射過程的設計都需要考慮能量的最佳利用和變軌過程的控制問題。在衛星定點以前的發射過程通常分為三個階段：①用一、二級運載火箭(或太空梭)將三級火箭和衛星的組合體送入200～400公里的近地軌道，稱停泊軌道。發射過程與發射低軌道太空飛行器相同（見太空飛行器發射、發射彈道與入軌）。由於受太空飛行器發射場所在地理緯度的限制，停泊軌道的傾角一般都不是零度。②衛星在停泊軌道上飛經赤道上空時第三級火箭點火，使衛星沿飛行方向加速，熄火後衛星與三級火箭脫離，進入大橢圓軌道，稱過渡軌道（或霍曼橢圓）。這個軌道的近地點高度與入軌點相同，遠地點高度為 35800公里，而且都位於赤道上空。過渡軌道和停泊軌道在同一平面內。設定過渡軌道的目的是使衛星能以最少的能量消耗過渡到靜止軌道。衛星進入過渡軌道時，一般須靠自旋以保持一定的姿態。衛星在過渡軌道上運行時，由航天測控站精確測量衛星的軌道和姿態，傳送遙控指令將衛星的姿態調整到遠地點發動機點火所要求的姿態並確定遠地點發動機點火時刻。③衛星運行到點火圈遠地點時，航天測控站發出遙控指令使衛星遠地點發動機點火，向衛星施加具有特定方向和大小的推力，用以改變衛星飛行的方向和速度，藉以達到兩個目的：使衛星運行的軌道平面轉到赤道平面內；使衛星的合成速度接近於靜止軌道速度（3.07公里/秒）。
遠地點發動機點火是靜止衛星發射的關鍵環節。衛星發射後，航天測控站不斷進行跟蹤測量和控制，以保證衛星達到預期的點火狀態並在準確的時刻點火。
三個條件
①衛星軌道周期恰好與地球自轉周期相同；②衛星軌道為圓軌道；③衛星軌道傾角為零度。遠地點發動機熄火後，由於過渡軌道的測量誤差、運載火箭的控制誤差、點火姿態和時刻誤差以及遠地點發動機推力偏差等的影響，衛星所在的位置與所要求的定點位置一般並不一致，衛星的軌道也不可能恰好達到靜止軌道，而是進入與靜止軌道差別很小的漂移軌道（也稱準同步軌道）。在這種軌道上的衛星因速度向量的微小偏差將緩慢地向東或向西漂移；又因為存在微小的軌道傾角，衛星將在赤道附近有南北方向的漂移。靜止衛星的定點捕獲就是通過一系列的軌道微調，使衛星恰好在預定地理經度的赤道上空停止漂移。這時利用衛星上攜帶的小發動機逐步修正衛星軌道，使其逼近靜止軌道，使衛星停止漂移，這一軌道微調過程稱為軌道控制，一般是在軌道的拱點（近地點或遠地點）進行。這種細緻的調整需要幾天或更長的時間才能完成。軌道控制過程由航天測控站按計畫遙控進行：調整衛星姿態和轉速使其符合控制要求；精確地測定軌道以確定調整量的大小；最後在衛星到達定點位置之前，再作一次小的軌道調整，使其停止漂移準確定點。
根據測控站精確的跟蹤測量數據可以判定衛星是否已經定點。
靜止衛星的位置保持衛星定點在某一經度位置赤道上空後，由於地球形狀、重力不均勻和日、月引力等引起的軌道攝動（見太空飛行器軌道攝動），衛星軌道還會發生變化，逐漸漂離定點位置。這會使套用衛星對地球的覆蓋範圍發生變化，而且會占據其他靜止衛星的位置或發生互相干擾。因此，必須在一定的時間內對衛星進行位置保持的控制。位置保持控制的間隔時間視位置精度要求而定，大約每1～3個月進行一次。
