人造地球卫星运行轨道

人造地球卫星运行轨道（ orbit of artificial earth satellite ），从入轨到陨落(或返回地面)前，人造地球卫星质心的运动轨迹。它决定于入轨点的位置和入轨速度。在卫星运行初期，运行轨道是一条与开普勒椭圆轨道相差很小的复杂曲线。常用开普勒椭圆轨道来描述卫星的大致运动。在这一基础上，可以用轨道摄动的方法，进一步求出运行轨道的精确解，得到卫星位置和速度的准确预报。

人造卫星运行轨道

卫星在开普勒椭圆轨道上运行时，满足二体问题运动规律。只要知道6个常数（即轨道要素）就能确定卫星的运动。卫星在椭圆轨道上运动一圈的时间称为轨道周期，周期的长短与半长轴有关。半长轴相同的轨道，其周期也相同。在椭圆轨道上运动时，卫星的地心距离和速度都在变化。距地心最近点P为近地点，最远点A为远地点。近地点和远地点又统称为拱点。近地点和远地点的地心距离之和是半长轴的2倍。卫星的速度仅与地心距离有关，在近地点时速度最大，远地点时速度最小。卫星在轨道上运行时地球也在自转，当卫星回到轨道上的同一点时，不一定回到地球同一地区的上空。

人造地球卫星的实际运行轨道并不是开普勒轨道。由于摄动力的影响，卫星的运动轨道比较复杂。按摄动理论，轨道要素不再是常数。根据轨道要素的变化特点，轨道摄动可以分为长期摄动、长周期摄动、短周期摄动。长期摄动与时间成正比。人造地球卫星轨道的主要长期摄动有：

①地球扁率引起轨道面绕地球自转轴均匀旋转，称为轨道面的进动。当轨道倾角小于90°时，从北极看，进动是顺时针方向；轨道倾角大于90°时，进动方向是逆时针的；轨道倾角等于90°时，则不进动。进动角速率与轨道长轴、偏心率、倾角有关。

②地球扁率引起椭圆长轴在轨道面内均匀转动。转动角速率用近地点幅角的变化率表示。在轨道倾角小于63.4°或大于116.6°时，近地点幅角均匀增加。在轨道倾角位于63.4°与116.6°之间时，近地点幅角均匀减小。轨道倾角等于63.4°或116.6°时，近地点幅角不变。63.4°和116.6°称为临界倾角。

③地球扁率引起平近点角的长期变化。卫星在椭圆上运动的平均角速率为360°/T，T为周期。平近点角是卫星经过近地点后以平均角速度运动时所转过的角度。这是一个理论角，常用来代替飞过近地点的时刻，而作为轨道要素之一。平近点角的长期变化与轨道大小、偏心率和近地点位置有关，卫星飞行时间越长，变化越大。

④大气阻力引起轨道半长轴和偏心率同时衰减，这项长期摄动关系到近地卫星的轨道寿命。

长周期摄动和短周期摄动使轨道要素呈周期性变化。在精确计算轨道时也须考虑。轨道摄动给计算轨道周期带来麻烦，结果出现几种不同的周期。如交点周期是从升交点到再次经过升交点的时间间隔；近点周期是飞行器经过相邻两个近地点的时间间隔；恒星周期是用长半轴根据开普勒第三定律计算出的周期。这3个周期互不相同，彼此可以换算。轨道摄动使得轨道计算复杂化，有些摄动需要设法避免其影响。