地球同步轨道

地球同步轨道，卫星的轨道周期等于地球的自转周期，且方向亦与之一致，见同步轨道。轨道平面与地球赤道平面重合，即卫星与地面的位置相对保持不变，则称为地球静止轨道。

实现地球同步轨道，需满足下列条件：

• 卫星运行方向与地球自转方向相同；
• 轨道偏心率为0，即轨道是圆形的；
• 轨道周期等于地球自转周期(23小時56分4秒)，静止卫星的高度为35786公里。

通讯卫星常使用于这种轨道，但导航卫星則否。

地球同步轨道高度的推导

$\mathbf{F}_\text{c} = \mathbf{F}_\text{g}$

$m \mathbf{a}_\text{c} = m \mathbf{g}$

$|\mathbf{a}_\text{c}| = \omega^2 r$

$|\mathbf{g}| = \frac{G M}{r^2}$

$r^3 = \frac{G M}{\omega^2} \to r = \sqrt[3]{\frac{G M}{\omega^2}}$

$r = \sqrt[3]{\frac\mu{\omega^2}}$

其中：

$\omega \approx \frac{2 \mathrm\pi~\mathrm{rad}} {86\,164~\mathrm{s}} \approx 7.2921 \times 10^{-5}~\mathrm{rad} / \mathrm{s}$

GM=μ=398,600.4418 ± 0.0008 km

可得出轨道高度为42,164 km (26,199 mi)，扣除地球半径 6,378 km (3,963 mi), 得出轨道距离地面35,786 km(22,236 mi).

轨道上的速度为 $v = \omega r \approx 3.0746~\mathrm{km}/\mathrm{s} \approx 11\,068~\mathrm{km}/\mathrm{h} \approx 6877.8~\mathrm{mph}\text{.}$

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