6.4. Параметри орбіт штучних супутників Землі

Результати космічних зйомок залежать від великої кількості факторів, найважливішими з яких є параметри орбіти супутника й характеристики цільової апаратури ДЗЗ.

ШСЗ виводяться на кругові або на еліптичні орбіти. Для моніторингу земної поверхні надають перевагу круговим орбітам, оскільки це дозволяє вести зйомки з однієї й тієї ж висоти. Це значно спрощує геометричну корекцію отриманих зображень.

Висота орбіти, що представляє собою відстань від супутника до поверхні Землі, суттєво впливає на результати ДЗЗ. Від неї залежать такі характеристики зображення, як смуга огляду й просторова розподільна здатність. Чим вище супутник перебуває над поверхнею Землі, тим більша потенційна смуга огляду й тем нижче ПРЗ.

Висота еліптичної орбіти змінюється від rmin, для перигею (мінімально віддалена від центру Землі точка на орбіті) до rmах в апогеї (максимально віддалена від центру Землі точка на орбіті). Апогей і перигей лежать на фокальній осі орбіти на відстані, що дорівнює великій осі еліпса. Чим менше різниця між rmin і rmах, тем ближче орбіта до кругової. Відзначимо, що орбіти реальних ШСЗ ніколи нс бувають строго круговими, але при малій різниці rmах і rmin їх можна вважати майже круговими.

Для оцінки періодичності покриття супутником певної території важливе значення має період обернення Т космічного апарата навколо Землі, тобто відрізок часу, за який супутник робить один повний оборот, а також довготний зсув траси за цей період, що обчислюється за формулою:

, (6.2)

де c - кутовашвидкість обертання Землі, що дорівнює7,292 х 10⁵с^-1.

Довготний зсув траси постійний для кожного витка. Таким чином, знаючи координати проекції траси на земну поверхню для одного витка, можна легко продовжити її для наступних витків шляхом послідовного переміщення всіх точок на величину, кратну Δλ.

Для супутників, що перебувають на круговій орбіті з висотою 35800 км, період обертання буде рівний 24 год. Якщо при цьому i = 0, то супутник, обертаючись у східному напрямку, буде увесь час залишатися над однією й тією ж точкою на екваторі. Такі орбіти називаються геостаціонарними. Геостаціонарні супутники звичайно використовуються в системах космічного зв'язку й метеорології. Поле зору таких супутників обмежено 50° північної широти і 50° південної широти.

Часто при розв'язанні прикладних завдань потрібно зіставляти відомості, що отримані в ході багаторічних спостережень тих самих районів. У цих випадках використовуються сонячно-синхронні орбіти, що забезпечують дотримання однакових умов освітленості при проведенні зйомок. Рух супутника по такій орбіті синхронізується з обертанням Землі навколо своєї осі, а прецесія (поворот площини орбіти навколо полярної осі) - з обертанням Землі навколо Сонця. У результаті кут між площиною орбіти й напрямком на Сонце залишається приблизно постійним. Розрізняють ранкові, полуденні й сутінкові сонячно-синхронні орбіти.