摘要：本文的研究对象为距地35380km轨道上的地球同步卫星，通过对其发射过程中能量的变化及运行轨迹的分析，来探究其中包含的相关物理知识。为了方便研究，采用matlab软件将整个过程中同步卫星的运行轨迹先利用图像呈现出来。随后为了方便直观的理解本文，又将这一整个过程细分为卫星的发射与变轨两部分。在对数据进行研究与计算后，发现在低纬度、偏东方向发射卫星可以节省发射能量。并且在发射过程中，需要先通过一、二级运载火箭，将卫星送至距地200-400km的近地轨道，随后再通过三级运载火箭使卫星进入转移轨道运行。可是在转移轨道的卫星并不能直接进入预定经度工作，还需对其进行两次变轨，即先在转移轨道的远地点启动发动机使其进入地球同步轨道，紧接着再启动卫星上的小推力发动机进入地球静止轨道。并且在整个过程中，随着轨道半径的增大，卫星的机械能也逐渐增大。

 

 

关键字：地球同步卫星，发射，变轨，转移轨道，机械能

目录

 

1 前言 4

1.1 地球同步卫星的发展历史 4

1.2 研究地球同步卫星发射过程的意义 4

1.3 本文的研究内容及方法 4

2 地球同步卫星是什么 5

2.1 地球同步卫星的运行轨道 5

2.2 地球同步卫星的运行高度及运行速度 6

3 利用matlab构建卫星运行轨迹 6

3.1 卫星的发射过程 7

3.1.1 卫星的最佳发射地点及发射方向 7

3.1.2 地面至近地轨道 8

3.1.3 近地轨道至转移轨道 8

3.2 卫星的变轨过程 9

3.2.1 转移轨道至地球同步轨道 9

3.2.2 地球同步轨道至地球静止轨道 10

4 深入分析卫星发射过程中的细节 11

4.1 一、二级火箭与三级火箭分开启动的原因 11

4.2 转移轨道在发射过程中所起的作用 12

4.3 卫星发射全过程中机械能的变化 13

4.4 卫星在各轨道上的速率大小 14

结论 15

参考文献 16

致谢 17

附录 18