近地点

相关定义

近地点的定义

近地点与远地点

地球卫星包括月球以及为数众多的人造卫星。根据天文物理学和数学原理，卫星在绕主星运行时的轨道是一个椭圆。

地球位于椭圆的两个焦点位置中的一个。以椭圆的两个焦点为横轴画一条直线，其与卫星轨道产生两个交点，其中距离地球最近的称为近地点，距离地球最远的称为远地点；通常在近地点时，卫星运行的角速度最快。

近地点幅角

它是近地点与升交点对地心的张角，沿着卫星运动方向从升交点量到近地点。近地点幅角决定椭圆轨道在轨道平面里的方位。

过近地点时刻

它是卫星经过近地点的时刻，以年、月、日、时、分、秒表示，是运动时间的起量点。人造地球卫星的实际运行轨道比开普勒轨道复杂。在航天器轨道摄动中虽仍以轨道要素为基础，但是认为轨道要素不再是常数，而是随着时间变化。围绕行星运行的行星探测器的轨道要素只须用行星的赤道代替地球赤道，用行星质心代替地心就可类似地定出。而人造行星的轨道要素则只须用黄道面代替地球赤道面，用日心代替地心同样也可以定出。

动力学分析

卫星变轨示意图

卫星在椭圆轨道的近、远地点的速度大小，是由停泊轨道和运行轨道来决定的。

能量平衡式

地球卫星入轨后，处于地球的保守场中，在不计阻力损耗情况下，卫星的总能量是守恒的。由此，可以建立一个卫星轨道的能量平衡式。

卫星位置的势能为

总能量在轨道上的任何一点都是相同的。

卫星的近地点和远地点的总能量分别为：

由于

由开普勒定律可知，近地点和远地点速度之比等于其地心距的反比，即，

令

上式称为卫星轨道近地点能量平衡式，它表示在近地点动能等于其势能的k倍。

若令