高一物理北斗导航_北斗卫星导航背后的物理知识

w=2派/T＝v/r 1式

高一物理北斗导航_北斗卫星导航背后的物理知识

GMm/(r^2)=mv^2/r得vr=GM 2式

1式×2式得v^2=2派GM/T v=根号2派GM

2式/1式得r^2=GMT/2派

GM/R^2=V^2/R

T=2πR/V

代入就可求解了

GMm/r2=m(2兀/T)^2*r

r=根三方下GMT/4兀^2

GMm/r2=mv^2/r

v=根号下GM/r

（1）在地面上有：m‘g=GMm’/R^2

对北斗导航卫星有：GMm/(R+h)^2=4π^2m(R+h)/T^2

两式联立得：（R+h)^3=gR^2T^2/4π^2 所以 h=gR^2T^2/4π^2的三次方根减去R

（2）对卫星有：GMm/(R+h)^2=mv^2/(R+h)^2

v=√ GM/(R+h)=R√ g/(R+h)

（1）在地面上有：m‘g=GMm’/R^2

对北斗导航卫星有：GMm/(R+h)^2=4π^2m(R+h)/T^2

两式联立得：（R+h)^3=gR^2T^2/4π^2 所以 h=gR^2T^2/4π^2的三次方根减去R

（2）对卫星有：GMm/(R+h)^2=mv^2/(R+h)^2

v=√ GM/(R+h)=R√ g/(R+h)

这跟你说的不一样，只有外力再做工才能让等质量的卫星在2h高度做匀速运动，记着是匀速运动，做功了所以在h时要小一些

同学 你把两个问题搞混了 一个是单个卫星的运动是机械能守恒的

一个问题是 发射卫星到不同的轨道高度

你自己想想 想不通再问

同学 你把两个问题搞混了 一个是单个卫星的运动是机械能守恒的

一个问题是 发射卫星到不同的轨道高度

你自己想想 想不通再问

北斗一号”卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。

“北斗一号”的覆盖范围是北纬5°一55°，东经70°一140°之间的心脏地区，上大下小，最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率：2491.75MHz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。

“一代‘北斗’只用双星定位，比GPS等投资小、建成快，”范本尧说这是我国国情决定的，也对一代“北斗”的技术路线提出了特殊的要求，“所以我们的定位系统具有自己的特点。”

美国的GPS和俄罗斯的GLONASS，都是使用24颗卫星（GPS还另有3颗备份卫星，GLONASS则因经费问题损失了几颗卫星）组成网络。这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间和它们的位置。GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置，并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。等计算出至少3～4颗卫星的相对位置后，GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个GPS卫星都有4个高精度的原子钟，同时还有一个实时更新的数据库，记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当GPS接收器确定了一个卫星的位置时，它可以下载其他所有卫星的位置信息，这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。

“1983年，‘两弹一星’功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想，经过分析和初步实地试验，证明效果良好，”中国计量科学研究院的黄秉英研究员说，这一系统被称为“双星定位系统”。

一代“北斗”采用的基本技术路线最初来自于陈芳允先生的“双星定位”设想，正式立项是在1994年。北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端等3部分即可完成定位。一代“北斗”与GPS系统不同，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。

有源无源是关键不同点

“一代‘北斗’采用的是有源定位，GPS和GLONASS等都是无源定位，”范本尧说，“这是它们质上的不同点。”

所谓有源定位就用户需要通过地面中心站联系及地面中心站的传输，通讯就不必通过其他的通讯卫星了，一星多用符合我国国情。GPS和GLONASS没有设计通讯功能，主要原因就在于不需要地面站中转服务的无源定位不能提供通讯服务。

北斗卫星定位系统工作原理

北斗卫星定位系统 是全球卫星定位系统的一种，他工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当北斗卫星行为系统的卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。北斗卫星定位系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见北斗卫星定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。

工作原理1

北斗卫星定位系统接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）；以及北斗卫星定位系统信息，如卫星状况等。

北斗系统是我国自主研发的早起主要是以定位通讯授时为主，导航一直不是主导，一代的北斗系统是RDSS模式即有源定位系统。有通讯功能，这也是其他国家所不具备的。2012开始宣布北斗二代，RNSS正式启动也就是无源定位导航，基本上北斗二代产品和GPS功能一样，对终端用户是无限数量的。

极地卫星又叫做“极轨卫星” 极轨气象卫星的运动采用近极地太阳同步轨道，卫星轨道平面和太阳光线保持固定的交角。卫星每天差不多在固定的时间经过同一地区两次。

同步卫星就是相对地球是静止的，其轨道平面是赤道面

中轨道是指轨道高度在5 000～15000 km

高轨道当然是15000km以上的

北斗2号卫星系统“北斗一号”系统服务区由东经70度至东经145度，北纬5度到北纬55度，覆盖中国和周边地区，包括战略敏感区域，诸如台海、南沙等区域。 2004年8月31日，中国拥有自主知识产权的“北斗二号”卫星导航系统立项，将于2008年前后建成。“北斗二号”卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。“北斗二号”卫星导航系统将克服“北斗一号”系统存在的缺点，同时具备通信功能，其建设目标是为中国及周边地区的我军民用户提供陆、海、空导航定位服务，促进卫星定位、导航、授时服务功能的应用，为航天用户提供定位和轨道测定手段，满足武器制导的需要，满足导航定位信息交换的需要。

北斗卫星系统的来源

答案是对的。对于空中的卫星可以用GMm/r^2=ma，因为只有万有引力提供向心力。对于静止在地面上的物体，也在做圆周运动，但是不是仅仅由万有引力提供向心力，还有地面的支持力N，可以记为GMm/r1^2—N=ma1，由于N的存在，你所说的“G、M是定值，所以赤道上物体的向心加速度大于同步卫星的向心加速度”，这个结论就是不对的了。

GMm/r^2=mg+m*a2/r

在赤道上的物体还会受到重力，简而言之我们在地球表面上的物体所受到的万有引力，也就是你那公式里的GMm/r^2，会被分成两个力：重力和向心力。所以你那个公式实际上的正确写法应该是GMm/r^2=ma+mg（此式为矢量加），g是重力加速度。这么看就懂了吧，你把ma看得太大了

这是因为你把两个的R看成是一个圆心的R了,你前面所说的不是以地球的中心为R,而后面的你把R当成是以赤道面为半径,所以后面的不在赤道与在赤道根本就不是在同一个平面或者两个面平行,所以你后面的这个错了.

请注意 同步卫星的加速度完全是万有引力提供的

但是 赤道上的物理的加速度不是万有引力 仅仅是万有引力的一个分量《也就是重力的分量 》

重力的另一部分分量是科里奥利力 提供非惯性系中的加速度

不考虑地球公转 物体是绕地球自转的 这时候r已经不是地球半径R了

用第一个

您的第二个公式用的不对，在赤道上的物体的万有引力并没有全部提供向心力，地球表面对他还有支持力呢。所以第二个公式不能用在此处

第二个 GMm/r^2=ma 的意思是万有引力完全提供物体做向心运动的向心力 但是物体在赤道上是木有做完全的向心运动的 如果是近地卫星的话可以用第二个