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一个很明显的进动问题:极轨卫星轨道面进动---1度/日
[楼主] 作者:yanghx  发表时间:2006/08/17 15:13
点击:1704次

如果说水星的进动主要是由于其他星球对它的作用力所为,
而且进动量并不算大,要按百年来计算的,
那么各位可否先来分析一下另一个很明显的进动现象:
地球极轨卫星的轨道面进动,在600公里左右的高度上,
其轨道面进动量是1度/日,不算小了吧?
(极轨卫星:轨道经过两极的卫星)

而且不同高度的极轨卫星,其轨道面的每日进动角度也不同,
距离地球越近,进动量越大,比如极轨太阳同步卫星,
(所谓同步,就是要保持卫星轨道面与太阳光的角度始终不变)
为了抵消因公转引起的、自东向西的卫星轨道面旋转---1度/日,
就要把卫星发射到600-800公里左右的高度,
才能刚好得到自西向东的轨道面进动---1度/日,

估计在600-800公里处的暗物质(或以太)的角速度接近1度/日?
这样当卫星基本达到这个角速度后,就不再被涡旋力Ft加速了?
否则,就会产生无法接受的角加速度?
那么可能要过段时间就调整一下轨道高度了,

所以从极轨卫星的轨道的高度和轨道面进动角速度,
或许可以粗略估算出那一高度上的以太角速度和线速度?
可惜数据不够多,否则用曲线拟合也可略知一二了?
谁能提供一些不同高度上的极轨卫星轨道面角速度的数据吗?
估计经过曲线拟合,得到的是近似星云、台风旋涡的螺旋线?
这需要大家在中英文网站上查阅资料,可能要经过日积月累的数据检索才行,

另外,发射人造地球卫星时,也是要选择顺地球自转的方向发射,
才能最节省燃料,这可能也是由于地球自转产生的“涡旋力”作用?



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[楼主]  [2楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/08/17 22:34 

补充一点:这有点象是“大陀螺”上的一点?

其实这又很象一个大陀螺,如果没有足够的涡旋“切向力”,
极轨卫星将保持其轨道面的方向不变,
这倒很象是鹤兄要找的那种例子?
只是这个大陀螺“自转”的速度太慢,
所以就只有在切向力的作用下不断“倾倒”了?

假设在向阳的赤道附近卫星被“切向力”朝东(顺时针)加速的话,
那么当卫星越过北极后,将受到“切向力”的减速作用,
(因为此时的线速度方向变成了逆时针方向)
然后再反向加速,到达背阳赤道附近,就要继续顺时针进动了,
所以看来精确测量极轨卫星的轨道曲线可能挺有意义?
估计是一条在轨道面附近来回弯曲的圆轨道(不是平面曲线,而是空间曲线)?


 

 [3楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/08/18 02:26 

不是进动吧
1度/日.让我想起了古人将周天分为三百六十五又四分之一度.显然是平均每天一度.虽然两种度有所差异.
1度/日,是卫星轨道平面相对于地日连线的角度变化.相对于地心-恒星连线,这种变化应该是不存在的.
任何人造卫星都需要轨道维持,特别是希望它保持在某轨道中时,例如地球同步轨道.所谓太阳同步轨道大概是一种近似的说法.若干度的变化可以忽略.另外轨道倾角可怕也会有影响的.
[楼主]  [4楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/08/18 11:55 

我画个示意图吧

“资源卫星一般采用太阳同步轨道运行,这能使卫星的轨道面每天顺地球自转的方向转动1度, 与地球绕太阳公转每天约1度的距离基本相等。这样既可以使卫星对地球的作何地点都能观测, 又能使卫星在每天的同一时刻飞临某个地区,实现定时勘测。”
参见:
http://www.losn.com.cn/hkht/wx/zywx.htm>


我画了一个示意图,参见:
http://photo.163.com/photos/yanghx22/67021584/1837559150/>

如果看不清楚,可以下载后观看,或者来我的像册观看: http://photo.163.com/photos/yanghx22/>


 

[楼主]  [5楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/08/18 15:39 

好不容易又找到一个介绍“1度/日”的网站

有点奇怪,资源极轨卫星和气象极轨卫星一般都是“太阳同步极轨卫星”,
(中国就有4-6个资源和气象太阳同步极轨卫星)
可是一般在谈及以上两种极轨卫星时,都不介绍“1度/日”的问题?
我查了很多介绍“太阳同步极轨卫星”的网站资料,都是如此,
好在还有极少数的网站没有忽略或回避这个问题,
比如还有下面这个网站:

“气象卫星主要有极轨气象卫星和地球同步气象卫星两大类。极轨气象卫星的运动采用近极地太阳同步轨道,卫星轨道平面和太阳光线保持固定的交角。影响卫星轨道平面和太阳光线交角发生变化的因素有两个:
①卫星轨道平面随着地球绕太阳公转,每天对太阳产生自东向西约一度的转动;
②地球赤道隆起部分对卫星的引力,使卫星轨道平面对太阳光线产生进动,进动的数值是卫星的飞行高度和倾角(卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角)的函数。

若卫星的倾角和高度配合得好,恰使进动和地球公转对卫星轨道平面产生的影响互相抵消,就可以使卫星的轨道平面和太阳光线保持固定的交角,这样卫星每天差不多在固定的时间经过同一地区两次。极轨气象卫星的轨道接近圆形,飞行高度约为600~1500公里,卫星倾角约为81°~103°,每条轨道都经过高纬度地区。地球自转,使一个极轨卫星每隔12小时左右就可以获得一次全球的气象资料。 ”

以上参见:
http://www.wiki.cn/wiki/%E6%B0%94%E8%B1%A1%E5%8D%AB%E6%98%9F>




 [6楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/08/20 02:13 

你是对的,只是计算轨道的公式中应该有对于轨道旋转的一项(或更多).而我们没有人见过这样的公式.
[楼主]  [7楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/08/20 14:42 

他们解释不清的问题,往往就会有意回避?

朱永焕的实验可能提供了这种近动的计算依据?
(进动:物体的旋转轴围绕另一个轴的转动)
那么他们为什么不能用广相的“空间拖戈”来解释、计算呢?
再找找看吧,看看他们是怎么解释的,总是回避也不是个办法吧?

另外,其实在大气层中可能已经存在着不小的西风旋流了?
下面这个帖子探讨了东西向飞行时间上的差异,
那么如果地球和大气的旋转会带动“暗物质”(以太)的话,
就应该出现朱永焕实验和极轨卫星进动的情况?

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标题:[灌水]向东飞行比向西飞行快是因为向东飞行顺着地球自转?

xschou

[灌水]向东飞行比向西飞行快是因为向东飞行顺着地球自转?
天吃晚饭的时候听见有人说“飞机向东飞行比向西飞行快”(没听清楚究竟哪个快,
反正是不一样),还说是因为一个向着地球自转,一个逆着地球自转。
这种说法以前就听过一次,我认为那是瞎说,今天又听到一次,于是将信将疑。

我先看了看United Air Lines上东京飞洛杉矶的航班,从东京到洛杉矶8小时58分(UA890),
从洛杉矶到东京9小时22分(UA899)。向东快!按上面的理论也该是向西快才对啊,
按上面的理论甚至原地跳一下都应该落在西边。

在网上找了找,这里(http://bbs.tech.163.com/tech01/20053,0,50,0,40,2.html>)
说从伦敦到北京要快些(与上面的东京到洛杉矶一致)但是他的解释我看不懂。
这一篇(http: //www.earth365.com/user1/9/archives/2005/885.htm)
的最后一段说“西飞行的飞机比向东的飞机飞得远”,我不知道他是不是在瞎说。

这篇文章(http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/phy00/phy00385.htm>)
看起来比较权威(或者说网站域名看起来比较权威),他的看法比较容易理解,
他说这与自转无关,因为飞机相对于空气运动,而不是相对于宇宙运动。
原因是风,而不是自转(当然你硬要说季风也是自转引起的,那没办法)。
这篇文章(http: //aerospaceweb.org/question/dynamics/q0027.shtml)也这么说。

这篇文章(http://www.madsci.org/posts/archives/2001-04/986353970.Es.q.html>)
说风不是主要因素,自转才是。但向东快,这一点是一致的。

我觉得地球自转不会多飞机速度造成多大影响,要不然在赤道上原地跳一下就飞出四百多
米了。如果硬要说有什么影响,那么相同速度向东与向西飞的飞机,向东飞的要“轻”点
,因为向东的飞机的向心力要大一点,一部分的重力会提供给向心力,这样就感觉“轻”
点。

如果说是风的原因,难道所有的风都是东风?

2006-8-13 10:22:46

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xschou

机离地面才10km,地球半径几千公里,这个差别是明显的。
所以飞机东西飞的快慢完全是有其他因素造成的

2006-8-13 10:23:04

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xschou

万米高空空气稀薄,风速不是主要原因

2006-8-13 10:23:21

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xschou

主要是飞机需要穿越北半球信风带,由于地球自转的影响,北半球
都是自西南向东北的风向,高空风速一般有每小时100公里左右,
对飞行的影响还是非常巨大的,特别是穿越北极的航线。

一般中美冬季航线,如果穿越北极的话,飞中国要比飞美国慢大概2个小时左右,
夏季稍微好一点。所以很多航空公司冬季飞太平洋航线,夏季飞北极航线。

2006-8-13 10:23:47

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xschou

是平流层的西风吧。二战时日本妄图利用这个用空飘气球炸美国本土

2006-8-13 10:24:35


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yyhhxx222

这说明空气分子之间存在着互相拖动的情况,
如果存在某种“暗物质”(比如以太)的话,
地球和大气就可能拖动其一起同向运动,形成“暗物质”西风流?

那么是否有逆地球自转方向运行的卫星呢?好象还没有?
如果有,可能运行不了多长时间就会因“暗物质西风”减速而坠落?

不过垂直于地球旋向的资源、气象极轨卫星可不少,
据说它们的轨道面都会产生与地球自转方向相同的旋转,
比如“太阳同步极轨卫星”,在600-900公里的高度上,
轨道面产生“1度/日”自西向东的旋转,
这总不大可能还是空气流动造成的吧?可能是“暗西风”吹的?

2006-8-19 13:06:04


 

 [8楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2006/08/20 22:49 

你们在说些啥呀?“极轨卫星轨道面进动”那是相对于太阳的地球公转造成的每天(360/364.25)度,牛顿力学建立在绝对时空背景之下!

其他问题现在实在是没时间与你讨论,怎么不少基础问题经常容易弄糊涂? 一个恒星年约365.25天,一个太阳年约364.25天,这少出的一天不就造成了 “极轨卫星轨道面进动”?因为运动物体的力学行为只有在绝时空背景下衡量 才有物理意义,“运动的相对性”是回避物体的力学属性!

※※※※※※
相对论一派胡言 物理界混淆是非 时空物绝对独立 “倒相者”返璞归真
 [9楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/08/21 11:49 

计算轨道的问题应该早就解决了,否则也不会有所谓太阳同步卫星.只是我们并不知道详情而已.
发射的卫星不可能是轨道未知的,当然还需要用火箭进行定轨,轨道维持等操作.由各种原因引起的偏离轨道也是有的,当然误差也是不可避免的.但在发射之前,理论轨道及轨道的变化更定都是定好了的,他们也不可能不知道如何计算.只是我们不知道就是了.
飞机的情况就不同了,影响它们的只是相对于地球表面运动的风,人们不需要引入另外一个参考系,地心惯性系,问题就简单得多了.在讨论卫星轨道时,地心惯性系是不可缺少的.

[楼主]  [10楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/08/21 15:34 

物理可不是数字游戏呀?

我的图已经画的很清楚了?
如果没有外力作用,极轨卫星的轨道面是不会自己旋转的?
只要你能找出使轨道面旋转的原因就行,
就如同找出使得这个“大陀螺”上一点(卫星)的“倾倒力”,
注意到:地球的引力在这里可不是“倾倒力”(使轨道面旋转的力)了, 另外,每日旋转的角度怎么又会与卫星的高度相关呢? 这其中恐怕是有某种规律可寻的吧?

[楼主]  [11楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/08/21 18:00 

计算方法找到了

计算方法找到了,计算公式如下(极轨圆轨道):
进动角速度Ω = 10*cos(A)[R/(R+H)]^7/2  (deg/日)
其中:
A:轨道倾角(轨道面与赤道平面的夹角),
R:地球平均半径,
H:卫星地面发射高度,

文章中的解释是:
“本来,卫星轨道面是随地轴一起绕太阳作年运
动的,它对太阳的方位是变化的,在一年中相对太
阳由东向西回转一周,其角速度就是地球公转角速
度。但是,由于地球赤道隆起部份对卫星轨道面产
生摄动影响,致使轨道面对地轴产生进动,其方向
与卫星的运动方向相反,其角速度由式(1)或式
(2)确定,当进动角速度等于太阳黄道周年视运动
角速度时,则两者同步运行,此时卫星所形成的轨
道即为太阳同步轨道,卫星便称之为太阳同步卫
星。”

注意:这里所说的“运动方向”就是卫星因公转引起的自东向西的运动,
另外注意到:他们现在把这种进动的原因归结为是“地球赤道隆起”造成的,
这恐怕很难解释的通呀?

文章是pdf格式的,如果需要看全文,可以到“万方数据”网上付款3元,
如果没有办网上付款的话,可以来信索取:
yanghx2@yahoo.com

 [12楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/08/22 01:41 

这是结果,更重要的是从哪里推出来的?
一个很明显的进动问题:极轨卫星轨道面进动---1度/日
 [13楼]  作者:z00000g  发表时间: 2007/05/27 14:58 

这里发贴的一定都是高人呀,那飞机受外界的影响究竟是地球的自转还是受高空西风带的影响呀

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