太阳同步轨道卫星

运行在太阳同步轨道上的人造卫星

太阳同步轨道卫星（Sun-synchronous satellite）是运行在太阳同步轨道上的人造卫星。其轨道面与太阳始终保持相对固定取向。这类卫星轨道倾角大于90°且在两极附近通过，所以也称为近极轨卫星。

相关定义

太阳同步轨道

太阳同步轨道是指运行的平面和太阳始终保持相对固定的取向，并与赤道平面的夹角接近90度的卫星轨道。由于卫星运行轨道在两极附近通过，因此又称之为近极地太阳同步轨道。其轨道平面绕地球自转轴旋转的方向与地球公转方向相同、旋转角速度等于地球公转的平均角速度（0.9856/天或360/年）。

太阳同步卫星

太阳同步轨道卫星是运行在太阳同步轨道上的人造卫星。这类卫星轨道倾角大于90°且在两极附近通过，所以也称为为近极轨卫星，它们的轨道面与太阳的取向一致。太阳同步轨道卫星在固定的地方时观测地球，即对于同一纬度的地点卫星在相同地方时通过，太阳的入射角也几乎是固定的。

基本结构

太阳同步卫星可以分为平台和有效载荷两部分，其中平台主要包括结构与机构分系统、热控制分系统、电源分系统、姿态与轨道控制分系统、推进分系统、测控分系统、数据管理分系统、总体电路分系统，有效载荷取决于任务需求，典型的有效载荷包括相机、雷达高度计、微波辐射计、微波散射计、探测仪、多光谱扫描仪、合成孔径雷达等。卫星在轨工作期间，需要进行轨迹保持和倾角调整，用于修正误差和克服大气阻力等其他摄动因素的影响。为满足相关任务对高时间分辨率的需求，可以设计由几颗太阳同步卫星组成的编队，协同完成针对目标区域的观测任务。

特点

太阳同步卫星有如下特点：

卫星举例

部分卫星参数

一些太阳同步卫星及轨道参数如表所示。

具体示例

美国于1972年7月23日发射的陆地卫星1号是早期资源卫星的代表，分辨率高于70米。陆地卫星1号是一颗蝴蝶形的卫星，由“雨云号”气象卫星改装而成。

陆地卫星1号轨道高度918km，轨道倾角为99.125度（从赤道开始顺时针计算），是一种近极地轨道。卫星轨道的长轴为17285.82km，短轴为7272.82km，基本上为一圆形轨道。卫星绕地球一圈的时间为103.267min，卫星的运转与太阳同步，每天在地球的向阳面跨越赤道14次，每次都在当地时间上午9点42分飞过赤道。由于地球自转，卫星在赤道上的轨迹每次均比上一次西移2875km。第二天的14圈轨道与前一天的14圈轨道互相平行，只是比前一天的轨道在赤道上向西移了159km。卫星18天（绕地球251圈）对全球的向阳面全部覆盖一遍。

“墨子号”在距离地球500km的太阳同步轨道上飞行，其轨道倾角为97.361度，每90min就可以绕地球一圈。“墨子号”从南极到北极、再从北极到南极，一圈一圈地绕着地球南北向飞行，且轨道平面与太阳光之间的角度方向始终保持一致，轨道平面转动角速度与地球围绕太阳公转的角速度相同。

“墨子号”会在每天相同时间路过地球相同地点的上空。由于地球自西向东的自转，“墨子号”每绕地球一圈，就会在地球上空留下一条东北—西南走向的轨迹斜线。夜间的12h当中，这样的轨迹斜线有8条，其中有3条路过中国境内，一般情况下“墨子号”第一圈路过北京兴隆地面站和云南丽江地面站，第二圈路过青海德令哈地面站和乌鲁木齐南山地面站，第三圈路过西藏阿里实验站。“路过”不代表“墨子号”出现在地面站的正上空，也包括有一定斜角的情况，在路过时即可做实验。

应用领域

太阳同步轨道对资料的获取、资料的接收和轨道的计算等都十分方便，因此太阳同步卫星被广泛应用于各个领域。

资源和环境调查

资源卫星是以资源和环境调查为主要目的的遥感卫星。因为主要以陆表为遥感应用区城，所以有时也称为陆地卫星。它运行在太阳同步轨道上，有效载荷以光学遥感器为主，获得陆地表面多波段中、高分辨率遥感成像数据。有专门设置的遥感卫星地面接收站，数据大多以商业方式进行销售分发。资源卫星在资源探查、工程勘测、农林植被调查、城市和土地利用规划、水利资源调查、自然灾害监测甚至军事侦察等广泛的应用领域，为用户提供陆地环境信息。

气象

太阳同步轨道气象卫星可用于气象观测。由于卫星是逆地球自转方向与太阳同步，沿着太阳早升晚落的方向运行，每圈都要经过地球两极上空，故又称极地轨道气象卫星。卫星运行高度通常为数百千米，可观测全球的气象数据，供中长期数值天气预报用。

侦查

侦察卫星是在空中对他国进行秘密侦察的卫星。如美国的的KH-12“高级锁眼”可见光侦察卫星，其分辨率已达到0.1~0.15米，有“极限轨道平台”之称。然而，这只是它的最高分辨率，实际上在绝大多数时间内是根本达不到的。

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