人工衛星の軌道
cf. 地上航跡
en: ground track
zh: 航線
地表面への射影
概説
fig. https://planet-net.jp/wp-content/uploads/2021/02/column04_1.png
超低地球軌道（VLEO）
h: < 400 km
ほぼ物理的な下限だろうwint.icon
e.g. ISS ー 400 km
大気との摩擦や酸素濃度の高さがデメリット。
地表との距離が近くなり、解像度や出力ゲインでメリットがある。
低軌道 (LEO = Low Earth Orbit) 軌道周期: ≈ 1.5 hours ≈ 90 minutes
h: < 2000 km = 2 Mm
下限は ~400 km
中軌道 (MEO = medium earth orbit) h: 2000–36000 km = 2–36 Mm
h = 1–12 Mm
r = 1.2–3$ R_⊕ = 7.6–19 Mm
h = 13–60 Mm
r = 3–7$ R_⊕ = 19–44 Mm
safe zone:
避けた領域
h = 7–13 Mm
r = 2–4 $ R_E
軌道周期: ≈ 6–7 hours
高軌道 (HEO = High Earth Orbit) h: > 35 786 km = 35.786 Mm
軌道の遠地点が対地同期軌道（35,786 km）の外側
r = 42 164 km = 6.61$ R_⊕（赤道半径）
軌道周期: ≥ 1 day
その他の高度による分類
超低高度軌道: 300 km 以低
中高度軌道
500–800 km
独自定義？
⊂ 地球低軌道
高高度軌道
18000 km
or 静止軌道およびそれ以上の高度の軌道
種別
回帰軌道: 1日 1周
準回帰軌道: M日で L周
日ごとの周回数 N (1/day)
逆に N から 高度Hを 解ける。
同期軌道
地球の非慣性系から見たら、軌道面が変化しない。
対地同期軌道
静止軌道
r = ~42,164 km
向きの用語
軌道上の衛星の場合
azimuth
進行方向に並行な向きのこと
range
aka. ground range
進行方向に垂直かつ地表に並行な向きのこと
（特に衛星をポイントする）アンテナの場合
azimuth
地表での旋回角度
elevation
地面からの角度
aka. altitude
ref.
fig. https://earth.esa.int/eogateway/documents/20142/2754831/c2_real_aperture_full.jpg
facts
軌道速度 V = $ \left(\frac{G_{M_E}}{r}\right)^\frac{1}{2} = \left(\frac{398 600}{R_⊕+H}\right)^\frac{1}{2} = \sqrt\frac{398 600}{6378+H} [\mathrm{km/s}]
= $ \frac{τ(R_⊕+H)}{V} = \frac{τ(6378+H)}{V} [\mathrm{s}]
= $ \tau\sqrt\frac{a^3}{G_{M_{E}}}
calc
7 hours 19 minutes 1.083 seconds
web services
orbit.ing-now.com
showing ground track
ref.