- •1.Предмет космічної геодезії і значення її.
- •2. Системи координат
- •3. Системи виміру часу.
- •4.Поняття про гравітаційне поле Землі.
- •5. Закони руху шсз.
- •6. Елементи орбіт шсз.
- •7. Диференційне рівняння незбуреного руху.
- •10. Дослідження інтегралу енергії
- •11. Інтеграли Лапласа
- •8. Інтеграл площ.
- •9. Інтеграл енергії
- •12. Зв'язок між параметрами орбіти шсз
- •13. Збурений рух шсз
- •14. Вплив гравітаційного поля Землі
- •16 Вплив атмосфери на величину збурень
- •17. Вплив сонячного тиску.
- •18. Супутники системи gps
8. Інтеграл площ.
Рівняння (1.14) незбуреного
руху помножимо векторно на вектор
,
отримаємо:
![]()
![]()
![]()
![]()
Інтегруючи цей вираз отримаємо:
,
(1.16)
(1.16) є рівнянням, яке називають інтегралом площ. Розпишемо його в координатній формі:

Знайдемо координатні рівняння, що характеризують інтеграл площі:
,
(1.17)
(1.17) називаються інтегралом площ в координатній формі.
Отримаймо рівняння, що характеризує в координатній формі площину орбіти супутника.
Нехай координати супутника x, y, z, помножимо на рівняння (1.17) і просумуємо.
![]()
,
(1.18)
Рівняння (1.18) називають рівнянням площини орбіти супутника в координатній формі.
9. Інтеграл енергії
Помножимо рівняння (1.14)
скалярно на величину
,
отримаємо:
![]()
,
(1.19)
Оскільки
і
є
направлені один по одному то, то косинус
між ними дорівнює 1. праву частину
вихідного рівняння перетворимо наступним
чином:
,
(1.20)
Підставимо (1.20) і (1.19) в вихідне рівняння:
![]()
Інтегруємо отриманий вираз:
,
(1.21)
Рівняння (1.21) називають
інтегралом енергії. Воно характеризує
ту енергію, яку має супутник рухаючись
по орбіті. При чому в (1.21) V
характеризує кінетичну енергію супутника,
а
потенціальну енергію супутника. Інтеграл
енергії можна отримати і в такому
вигляді:
,
(1.22)
Перетворимо праву частину в (1.22) виходячи з того, що для характеристики положення супутника на орбіті можна використовувати фокальний параметр
,
(1.23)
Підставляючи замість
в
(1.22) його вираз з (1.23)
,
(1.24)
10. Дослідження інтегралу енергії
Проаналізуємо отримані формули інтеграла енергії для характеристик початкової швидкості ШСЗ для виведення його на ту чи іншу орбіту.
1-й: нехай орбітою є коло (e=0). Підставимо в (1.24), отримаємо:
,
(1.24)
,
(1.25)
Відомо, що радіус вектор супутника і фокальний параметр пов’язані між собою таким рівнянням:
![]()
–
істинна аномалія
Для
підставляючи в (1.25) отримаємо:
,
(1.26)
Замінимо в (1.21) h його значенням із (1.26)
![]()
,
(1.27)
Якщо прийняти
,
,
то
– перша космічна швидкість.
2-й:
– парабола. Замінимо цим виразом значення
в (1.21)
,
(1.21)
![]()
,
(1.28)
– друга космічна швидкість.
3-й:орбітою є еліпс
![]()
,
(1.29)
Якщо початкова швидкість буде знаходитись в границях між 7,9 і 11,2, то супутник біде виведений на орбіту у вигляді еліпса.
4-й: нехай орбітою є гіпербола.
,
(1.30)
Знаючи, що
–
друга космічна швикість ми виведемо
такий супутник на гіперболічну орбіту.
Можна доказати, що для того щоб супутник
вийшов за межі сонячної системи треба
надати швидкість більше третьої космічної
![]()
11. Інтеграли Лапласа
Запишемо диференційне рівняння незбуреного руху:
![]()
Помножимо векторно на інтеграл
площ
![]()
![]()
Відомо, що
,
тоді замінимо цим виразом праву частину
,
(1.31)
![]()
![]()
![]()
Зробимо відповідні заміни
![]()
Замінимо отриманим виразом праву частину (1.31)
![]()
![]()
![]()
Інтегруємо:
,
(1.32)
(1.32) – інтеграл Лапласа в векторній формі.
Представимо (1.32) в координатній формі:
,
(1.33)
(1.33) є записом рівняння Лапласа в координатній формі. Розпишемо його по окремих координатах:
,
(1.34)
Рівняння Лапласа дозволяє отримати формулу інтеграла енергії. Для цього скакярно помножимо (1.32) на вектор f. В результаті перетворень:
![]()
![]()
,
(1.35)
![]()
