地球袂振動軌道

地球袂振動軌道（抑是稱地球赤道仝步軌道，英語：geostationary orbit，簡寫：GEO）是講地球赤道面頂懸三十五 , 七仔八十六 km 的圓形軌道，該軌道頂頭太空飛行器的運行方向佮地球自轉方向一致。佇地球靜止軌道頂面的太空飛行器踅地球運行一禮拜的時間佮地球自轉周期（一恆星日）相仝，所以，在地面觀測者看來，按呢的太空飛行器是佇天空固定不動的。通信衛星和氣象衛星一般運行佇靜止軌道，所以地面徛天線只要對準衛星的定點位就會當通訊，而免轉動天線。利用這个特點，共紮有可見光佮近紅外光傳感器的海洋衛星發射著靜止軌道頂頭，按呢就會當監測海洋環境的細細仔變化，比如講 GOCI 衛星。

地球靜止軌道是地球仝步軌道的一个特例，二者之間有一寡區別，地球仝步軌道頂懸的衛星逐工佇仝款的時間通過地球頂懸的仝一个點，啊若地球咧袂振動軌道頂懸的衛星一直固定佇定點位置不動。

第一个提出共地球同步衛星用佇通批的人是赫爾曼・波托奇尼克，伊佇一九二八年提出這个設想（但是並無通為人知影講）。 George O . Smith 佇系列科幻小說 Venus Equilateral 的第一个故事當中有講著地球靜止軌道，這是靜止軌道頭一遍出現佇大眾文學作品內底，猶毋過 Smith 並無進行深入的探討。一九四五年，英國出名科幻作家亞瑟・查理斯・克拉克佇無線的世界發表一篇題為「Extra-Terrestrial Relays–Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage ?」的文章，對地球靜止軌道的原理進行了詳細解說，這也予地球靜止軌道這个概念廣泛傳播。克拉克承認，伊引入的地球靜止軌道概念佮 Smith 的 _ The Complete Venus Equilateral _ 有聯絡。克拉克第一个闡明了靜止軌道對廣播和中繼通訊衛星的作用。所以乎，有當時仔地球靜止軌道嘛予人號做克拉克軌道。相應的，海平面以上大約三十五 , 七仔八十六 km 的所在有一片的區域予人叫做克拉克帶，伊佇赤道平面內底，有做為類靜止軌道來使用。另外咧，克拉克軌道的周長大約是兩百六十五 , 零 km。

實際應用

大多數攏商用通信衛星、廣播電視衛星佮輔助定位衛星運行佇咧靜止軌道頂頭。通常情況下，低軌道衛星通過轉移軌道進入到靜止軌道。頭一粒發射著靜止軌道的衛星是美國的 Syncom 鋪三衛星，一九六四年由三角洲 D 火箭發射。

佇全球的範圍內底，運行各種氣象衛星網路，用提供地表佮大氣的可見光佮紅外圖像，遮的衛星系統有包括：

美國的 GOES
歐空局發射的 Meteosat，該系統是由歐洲氣象衛星組織 EUMETSAT 負責運行
日本的 Himawari
中國的「風雲」系列衛星
印度的 INSAT 系列衛星

軌道穩定性

地球靜止軌道干焦有分布佇赤道頂懸空大約是三十五 , 七仔八十六 km 的所在，佇這个懸度上，鐵枝路速度替三鋪零七 km / s，軌道周期為一 , 四百三十六分鐘，足倚欲一个恆星日 ( 二十三 . 九九五三千四百四十六五一千兩百二十三點鐘 )。這確保了衛星的運行周期和地球自轉拜一致，所以衛星的星會點佇地面固定袂行。所以乎，所有的靜止軌道的衛星攏必須運行佇這條軌道頂頭。

靜止軌道頂面的太空飛行器受著日月引力佮地球扁率的疊加影響，致使著其軌道平面不斷發生進動。軌道進動周期大約是五三年，傾角的初初變化率大約是零交八五 ° / 年，這致使每過二十六五年欺角達到上大值十五 °。為著欲修正這項工課攝動，太空飛行器需要進行定期的軌道保持機動，逐年用佇修正敧角的總速度增量大約是五十 m / s。

第二个愛考慮的效應是經度的漂徙，這是由地球非球形致使的—— 赤道略呈雞卵行。靜止軌道有兩个穩定的平衡點 ( 七十五孵三 °E 佮一百空四配七 °W ) 佮兩个無穩定的平衡點 ( 一百六十五孵三 °E 佮十四抹七 °W )。佇咧靜止鐵枝路平衡點之間的太空飛行器，佇無任何機動的狀況之下，會緩緩向著兩个穩定的平衡點加速移動，這致使經度的周期變化。為著欲修正經度漂移效應，靜止軌道衛星逐年需要大約二 m / s 的速度增量來進行位保持機動，具體的數值得決定衛星的定點經度。

日頭風佮輻射光壓嘛會對衛星產生微細的作用力，隨著時間咧增加，這寡作用力會當予衛星沓沓仔漂徙，最終離開其實標稱的軌道。

佇欠缺來自地球的維護服務佮會當再生提入劑的狀況之下，衛星位置保持任務消磨的推進劑限制了其壽命。目前使用的霍爾效應推進器是一種高效的電推進系統，共有可能延長衛星的使用壽命。

通批

靜止軌道衛星距離地面相當遙遠，所以地面佮衛星的通信延延真明顯。信號對一个地面徛到衛星閣倒轉來另外一个地面站所需要的時間差不多為空芳二五秒，也就是講，信號對地面站 A 到地面站 B 閣倒轉去地面站 A 所經歷的時間接近零友五秒。

地球靜止軌道衛星位佇赤道的正頂懸，但是越往南抑是往北，靜止衛星佇天空中的角度就愈低。隨著觀測者的緯度增加，佮衛星的通信變甲閣較困難，這是因為大氣拗射、地球燒輻射、視線阻隔佮地面佮建築物信號反射等因素的影響。做緯度懸於八十一 ° 時，靜止軌道衛星欲佇地平線，無可能去予觀測著。所以，俄羅斯的通信衛星是採用雞卵行的爍爁軌道佮凍原軌道，這種鐵枝路頂的衛星佇高緯度地區的可見性極好。

軌道分配

靜止軌道衛星攏愛分佈佇赤道頂空的仝一个圓環上。欲運行的過程中，為著避免衛星受著不良的頻率干擾，需要共靜止軌道衛星分開來囥，這意味著軌道位置是有限的，所以，靜止軌道頂面運行的衛星數量嘛是一定的。無仝國家為著仝一靜止軌道位置（經過渡相仝而緯度無仝款的國家）佮頻率的資源會發生矛盾，按呢的矛盾會當通過國際電信聯盟的鐵枝道分配機制來協調解決。一九七六年，八个赤道國家通過矣波哥大宣言，宣稱遮的國家有領塗空靜止軌道的主權，毋過這个宣言毋捌予國際社會承認。

靜止軌道衛星壽命

彼靜止軌道衛星的燃料了盡時，將無可能保持佇進前的軌道位置，衛星的服務壽命就結束矣。一般來講，衛星的捒進劑了盡時，其他的轉發器佮星上其他的系統猶會使正常的工作。若停止進行南北位保持控制，一寡衛星會當繼續佇敧爿軌道頂面運行（其星下點以赤道為中心畫「八」字圖案）。抑是講，會當共衛星軌道提升到墓地軌道處理掉。

二空一九年四月，國際通信衛星組織二十九 e 衛星干焦運行三年就因為捒劑洩漏而解體，喙配仔的威脅該鐵枝路其他衛星的運營安全。

懸度計算

佇圓形的軌道，向心力由萬有引力提供。

$ \ mathbf { F } _ { \ text { c } }=\ mathbf { F } _ { \ text { g } } $

$ mr \ omega ^ { 二 }={ \ frac { GMm } { r ^ { 二 } } } $

$ r ^ { 三 }={ \ frac { GM } { \ omega ^ { 二 } } } \ to r={ \ sqrt [{ 三 }] { \ frac { GM } { \ omega ^ { 二 } } } } $

_ ω _ 是角速度，一日是二十三點鐘五十六分四秒，一輾是二 π

$ \ omega \ approx { \ frac { 二 \ mathrm { \ pi } ~ \ mathrm { rad } } { 八十六 \ , 一百六十四 ~ \ mathrm { s } } } \ approx 七堵二九二一 \ times 十 ^ { 鋪五 } ~ \ mathrm { rad } / \ mathrm { s } $

_ M _ 是地球質量五孵九七三六 × 一千空二十四 kg
_ G _ 是萬有引力常數六孵六七四二八 ± 空空空空六七 × 十 − 十一 m 三 kg− 一 s− 第二代入以上數字，著愛出地球靜止軌道的半徑是四十二 , 一百六十四 khí-looh。考慮地球半徑六 , 三百七十八 khí-looh，懸度是三十五 , 七仔八十六 khí-looh。

線速度是：

$ v=\ omega r \ approx 三更空七四六 ~ \ mathrm { km } / \ mathrm { s } \ approx 十一 \ , 六十八 ~ \ mathrm { km } / \ mathrm { h } $

地球袂振動軌道、伽利略定位系統、全球定位系統（GPS）、格洛納斯系統、北斗衛星導航系統、國際太空站佮哈猛望遠鏡的半徑較圖。另外咧，月球的軌道半徑（三百八十五 , 零 khí-looh）是地球靜止軌道的大約九倍。

佮地球仝步軌道的關係

地球靜止軌道是地球仝步軌道的一个特例。二者的區別有三：

一 . 鐵枝路敧角有分別，地球同步軌道無一定佇赤道面頂懸。二 . 觀察者看著的現象無仝，地球仝步軌道頂懸的衛星逐工以相仝的時間通過地球頂懸的仝一个點，地面觀察者看著衛星是徙振動的；啊若地球咧袂振動軌道頂懸的衛星一直固定佇咧其定點位置不動。三 . 星下跤步咧無仝，地球仝步衛星的星下點軌跡是一條八字形的封閉曲線。

參考文獻

外部連結

地球靜止軌道和地球仝步軌道的區別