8.2. Кинематические характеристики СНС
Параметры орбит как отдельных ИСЗ, так и спутников, образующих сетевую систему, могут быть сведены к совокупности орбитальных параметров и кинематических характеристик, отражающих характер решаемой спутниковой системой (СС) целевой задачи. Нахождение кинематических характеристик является начальным этапом баллистического проектирования СС. Однако прежде необходимо дать определение общего понятия «баллистические характеристики СС», под которым принято понимать совокупность (множество) параметров, определяющих процесс выведения ИСЗ на рабочие орбиты, орбитальные параметры и кинематические характеристики (трассы ИСЗ, зоны видимости, параметры взаимного положения рабочих орбит в СС и т. д.). Структура орбит СНС в общем случае может быть определена совокупностью 6N кепдеровых элементов в центральном поле тяготения без учета возмущающих факторов
Большое значение для формирования орбитальной структуры СНС имеют такие кинематические понятия, как трасса ИСЗ и полоса обзора. Под трассой ИСЗ, как отмечалось ранее, понимают проекцию орбиты на Землю, т. е. геометрическое место точек, через зенит которых проходит спутник. Точку, в которой можно наблюдать в зените ИСЗ, называют подспутниковой точкой. Пролетая над земной поверхностью, спутник виден с некоторого наблюдательного пункта (НП) в любой точке пространства, называемой зоной обзора. Предельная зона обзора — это полусфера, которая сверху ограничена орбитой спутника, а снизу плоскостью, касательной к земной поверхности в точке с географическими координатами наблюдательного пункта. Точно так же со спутника наблюдается часть земной поверхности, которая зависит от высоты орбиты и в предельном случае составляет почти половину земного шара (рис. 8.2). В силу целого ряда причин (например, естественных и искусственных препятствий, ограниченных углов обзора радиолокационных станций и т. д.) реальная зона обзора Значительно меньше своего предельного значения, например, ИСЗ виден с НП под опреуглом у к горизонту (угла пункта (НП) деленным места). Кроме того, подспутниковая точка на реальной земной поверхности не совпадает с теоретической точкой, которую вычисляют для той или иной модели Земли. Эти отклонения могут достигать значительных величин (до 15...20 км). Если считать, что предельные углы обзора, которые могут быть реализованы на аппаратуре НП и ИСЗ, равны 2а, то для конкретной орбиты и аппаратурных ограничений, например, налагаемых на возможную предельную наклонную дальность действия локатора, могут быть получены кинематические соотношения, характеризующие размеры зон обзора.
Для круговой орбиты предельный угол обзора фпр для высоты h является одинаковым при наблюдении как с ИСЗ, так и с Земли (см. рис. 8.2):
|
