地球同步、地球静止、半同步、太阳同步、极地、莫尼亚轨道阐释

卫星的轨道参数

确定轨道位置的倾角（i）、升交点赤经（Ω）、近地点幅角（w），决定轨道形状的偏心率（e）、半长轴长度（a）和过近地点时刻（τ）。

地球同步轨道（倾角0-90）

卫星在地球静止轨道上空约35,786公里。距地球中心约42164公里。该距离使其处于高轨道类别。无论以何种角度倾斜，地球同步轨道都会与地球自转同步。更具体地说，地球绕其轴旋转所花费的时间为23小时，56分钟和4.09秒，与地球同步轨道上的卫星相同。如果您是地面上的观察者，您会看到卫星好像处于固定位置而没有移动。也有一种可能，它会由北向南飘移。

地球静止轨道（倾角0）

虽然地球同步卫星与地球可以有任何倾斜度，但是地球静止轨道却与赤道处于同一平面上。地球静止轨道与地球同步轨道属于同一类别，但停泊在赤道上方。这一特殊的品质使其在地球同步轨道上独树一帜。

两种轨道位置比较：

半同步轨道（倾角0-180）

全球导航卫星位于另一个被称为半同步轨道的最佳位置。地球同步轨道与地球自转相匹配（24小时），而半同步轨道则需要12个小时才能完成一个轨道。半同步轨道不是地球表面上方的35,786公里，而是地球表面上方的大约20,200公里。这使它们处于三类轨道之外的中等地球轨道范围内。这些轨道的离心率接近于零，这意味着它们接近圆形。偏心轨道定义了伸展的轨道。偏心距越接近零，轨道越接近圆。轨道越接近轨道，轨道越长且越细。

极地轨道（倾角90度）

极地轨道在南北两极之间移动，大约需要一个半小时才能完全旋转。随着卫星进入轨道，地球在其下方旋转。结果，卫星可以在24小时的时间内观测整个地球表面（离天底很近），极地轨道上几乎所有的卫星都处于较低的高度。

太阳同步轨道（倾角98）

太阳同步轨道是指卫星以相同的当地太阳时间经过任何给定点，这对于保持一致的照明和太阳角度很有用。卫星不像地球同步卫星一样随地球自转而转动，即卫星只有沿轨道方向速度，没有沿地球自转方向即自西向东方向旋转速度。地球围绕太阳公转一年，为使轨道平面保持固定的角度，卫星必须旋转或进动360度，即轨道平面每天旋转0.9856度，太阳同步轨道大家族：

 

赤道轨道（倾角0）

卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星始终在赤道上空飞行，静止轨道是赤道轨道的一种。

顺行轨道（倾角0-90）

卫星的运行方向和地球自转的方向一致，称为顺行轨道，它的特征是向东发射把卫星送入这种轨道，可利用地球自西向东自转的部分速度，节省火箭燃料。

逆行轨道（倾角90-180）

卫星的运行方向和地球自转的方向相反，称为逆行轨道。

 

莫尼亚轨道

莫尼娅（Molniya）轨道是高度偏心的：卫星以极椭圆形运动，地球靠近一个边缘。由于它是由我们的地球引力加速的，所以当它靠近地球时，它的移动非常快。随着它移开，它的速度变慢，因此它在离地球最远的轨道顶部花费了更多时间。Molniya轨道上的一颗卫星需要12个小时才能完成其轨道，但它在一个半球上花费的时间约占三分之二。像半同步轨道一样，莫尔尼亚轨道中的卫星每24小时经过同一条路径。这种类型的轨道对于在极北或极南的通信很有用。Molniya轨道结合了高倾斜度（63.4°）和高偏心率（0.722），可以在高纬度地区最大化观看时间。每个轨道持续12个小时，因此，轨道的缓慢高空部分每天白天和晚上都在同一位置重复。俄罗斯通信卫星和小天狼星无线电卫星目前使用这种轨道。