4.2. Высота расположения спутников

Высота расположения спутников – орбитальная высота спутников от поверхности Земли.

Система GPS имеет 24 рабочих спутника с орбитальным периодом в 12 часов на высоте примерно 20200 км от поверхности Земли. Указанная высота необходима для обеспечения стабильности орбитального движения спутников и уменьшения фактора влияния сопротивления атмосферы. Система ГЛОНАСС также имеет 24 спутника высота орбиты которых составляет 19100 км.  Использование таких орбит позволяет устранить недостатки, присущие системам первого поколения на низких орбитах ("Цикада", "Транзит") и создать глобальное навигационное поле, позволяющее любому подвижному потребителю уточнить в любой момент времени полный вектор положения (три составляющие координат и скорости,  время). Принятый в системе пассивный (беззапросный) режим работы потребителя позволяет принимать радионавигационные сигналы спутников системы неограниченному количеству потребителей, оснащенных приемной аппаратурой.

Также существует такое понятие как Геостационарная орбита — круговая орбита, расположенная над экватором Земли (0° широты), находясь на которой искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси, и постоянно находится над одной и той же точкой на земной поверхности. Геостационарная орбита является разновидностью геосинхронной орбиты и используется для размещения искусственных спутников (коммуникационных, телетрансляционных и т. п.)

Спутник должен обращаться в направлении вращения Земли, на высоте 35 786 км над уровнем моря (вычисление высоты ГСО см. ниже). Именно такая высота обеспечивает спутнику период обращения, равный периоду вращения Земли относительно звёзд (сидерические сутки: 23 часа 56 минут 4,091 секунды). Именно на этой орбитальной высоте расположены большинство ИСЗ.

Если рассматривать грубо, от самых близких до самых далеких, то получим следующие типы:

От 100 до 2000 километров — Асинхронные орбиты

Наблюдательные спутники обычно располагаются на высотах от 480 до 970 километров, и используются для таких задач как фотографирование. Наблюдательные спутники типа Landsat 7 выполняют следующие задачи:

• Картографирование

• Наблюдение за движением льда и песка

• Определение местоположения климатических ситуаций (как например, исчезновение тропических лесов)

• Определение местоположения полезных ископаемых

• Поиск проблем с урожаем на полях

Поисково-спасательные спутники работают как передающие станции для ретрансляции сигналов бедствия с упавших самолетов или терпящих бедствия кораблей. Космические аппараты (например, шаттлы) являются управляемыми спутниками, как правило, с ограниченным временем полета и рядом орбит. Космические запуски с участием людей как правило применяются при ремонте уже существующих спутников или при строительстве космической станции.

От 4800 до 9700 километров — Асинхронные орбиты

Научные спутники иногда располагаются на высотах от 4 800 до 9 700 километров. Они отправляют полученные ими научные данные на Землю с помощью радио-телеметрических сигналов. Научные спутники применяются для:

• Изучения растений и животных

• Исследование Земли, как например, наблюдение за вулканами

• Отслеживание дикой природы

• Астрономических исследований, включая инфракрасные астрономические спутники

• Исследований в области физики, как например, исследования NASA в области микрогравитации или исследования солнечной физики

От 9700 до 19300 километров — Асинхронные орбиты

Для навигации, американское оборонное ведомство и российское правительство создали навигационные системы, GPS и ГЛОНАСС соответственно. Навигационные спутники используют высоты от 9 700 до 19 300 километров, и применяются для определения точного местоположения приемника.

Приемник может располагаться:

• В корабле на море

• В другом космическом аппарате

• В самолете

• В автомобиле

• У вас в кармане

Так как цены на потребительские навигационные приемники имеют тенденцию к снижению, обычные бумажные карты столкнулись с очень опасным противником. Теперь вам будет сложнее потеряться в городе и не найти нужную точку.

Интересные факты о GPS:

• Американские войска во время операции «Буря в пустыне» использовали более 9 000 GPS приемников.

• Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) США использовало GPS для измерения точной высоты монумента Вашингтона.