2016年国产陆地观测卫星外场绝对辐射定标系数
2016年国产陆地观测卫星外场绝对辐射定标系数
高分四号卫星中波红外波段定标系数
CBERS-04星红外相机热红外波段定标系数
注：1.关于计算公式
利用绝对定标系数将卫星图像DN 值转换为辐亮度图像的公式为：
()e e L Gain DN Offset λ=?+
式中：式中()e e L λ为转换后辐亮度，单位为2
1
1
W m sr m μ---???，DN 为卫星载荷观
测值；Gain 为定标斜率，单位为211
W m sr m μ---???，Offset 为绝对定标系数偏移量，单位为2
1
1
W m sr m μ---???，空缺值为0。
2.关于高四定标系数
高四给出了5种状态的定标系数，例如状态2-6-4-6-6，指的是全色、蓝、绿、红、近红波段的积分时间分别是2、6、4、6和6ms 。用户需先根据高四图像的XML 文件参数判断图像波段的状态，然后选择相应的定标系数。
3.关于CBERS-04 PAN 相机定标系数
由于定标时PAN 相机第二波段出现故障未能成像，建议暂时使用该波段05年的定标系数。
实验二 遥感图像的辐射定标
实验二遥感图像的辐射定标 1.实验目的与意义： （1）了解辐射定标原理 （2）使用ENVI软件自带的定标工具定标 （3）学习波段运算进行辐射定标 2.为什么要进行辐射定标，定标的原理是什么？ 目的：消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值。 原理：辐射定标是将传感器记录的电压或数字量化值（DN）转换为绝对辐射亮度值（辐射率）的过程，或者转换为与地表（表观）反射率、表面温度等物理量有关的相对值的处理过程。 3.辐射定标过程 一般有两种方式： 第一种：利用计算公式，在ENVI中利用band math计算福亮度和反射率。 第二种：利用ENVI自带的定标工具进行定标，获取福亮度或反射率。 第一种方法：用波段运算得到Radiance和Reflectance （1）表观辅亮度radiance的计算 radiance=（（lmax-lmin）/（qcalmax-qcalmin）*（qcal-qcalmin）+lmin 其中：radiance –表观辐亮度 qcal-----DN（也就是影像数据本身）； lmax 和lmin是从参数表中查询； qcalmax 是DN值的最大值，对于TM是8bit来说，qcalmax=255； Qcalmin 是DN值的最小值，一般为0 即 （2）表观反射率的计算 ρ=π*L*d2/（ESUN*cos（θ）） 其中ρ为表观反射率； L为上一步计算出来的表观辐亮度； d为日地距离，这个数据通过下面的表格中获取； ESUN为大气层外的太阳辐射,也可以说是传感器接收处的太阳辐射； θ为太阳天顶角。（这个可以通过影像的元数据获取）在本次实验的数据中radiance=（193+1.52）/255*b1-1.52 Reflectance=3.14*（b1）*1.0128^2/（1957*0.7381）步骤如下：打开文件L5120036_03620100819_MTL.txt ，点击Band Math，输入(193+1.52)/255*b1-1.52，之后即可计算出辐射度，文件保存为radiance1。
中国四大卫星发射中心及航天常识大全
四大发射中心 1、酒泉卫星发射中心(中国西北部内蒙古额济纳旗与甘肃省酒泉市之间) 2、西昌卫星发射中心(四川凉山州冕宁县沙坝镇) 3、太原卫星发射中心(山西岢岚县) 4、文昌卫星发射中心(海南文昌市，在建) 酒泉卫星发射中心又称“东风航天城”简称（JSLC），是中国科学卫星、技术试验卫星和 运载火箭的发射试验基地之一，是中国创建最早、规模最大的综合型导弹、卫星发射中心，也是中国目前唯一的载人航天发射场。截至2005年10月，中国发射了约50颗人造卫星，其中37颗在酒泉发射。 基地除发射场外大部位于甘肃省酒泉市境内，发射场位于两省区交界阿拉善盟额济纳旗境内。该地区属内陆及沙漠性气候，地势平坦，人烟稀少，全年少雨，白天时间长，每年约有300天可以进行发射试验。 中心自1958年创建以来，曾为中国航天事业的发展创造过骄人的十个第一：1960年11月5日，中国第一枚地对地导弹在这里成功地发射。1966年10月27日，中国第一次导弹核武器试验在这里试验成功。1970年4月24日，中国的第一颗人造地球卫星在这里升起；1975年11月26日，第一颗返回式人造地球卫星在这里升空；1980年5月18日，第一枚远程弹道导弹在这里飞向太平洋预定领空；1981年9月20日，第一次用一枚火箭将三颗卫星送上太空；随后还有第一次为国外卫星提供发射搭载服务、第一艘载人飞船，都从这里顺利升空。 这里，成功发射了49颗卫星、9艘神舟飞船﹑1艘天宫空间实验室，相继将9位航天员安全顺利送往太空；这里，奇迹般走出了34位将军；这里，是世界三大航天发射场之一。 西昌卫星发射中心，英文名称Xichang Satellite Launch Center，始建于1970年，于1982 年交付使用，1984年1月发射中国第一颗通信卫星。主要担负广播、通信和气象等地球同步轨道（GTO）卫星发射的组织指挥、测试发射、主动段测量、安全控制、数据处理、信息传递、气象保障、残骸回收、试验技术研究等任务。西昌卫星发射中心是中国目前对外开放中规模最大、设备技术最先进、承揽卫星发射任务最多、具备发射多型号卫星能力的新型航天器发射场。在中国目前的四大卫星发射中心中，功能比较齐全，设备比较完善，既能发射采用低温推进剂的“长征三号”系列运载火箭，又能发射运载能力较大的捆绑火箭。西昌卫星发射中心是中国对外开放最早、承担卫星发射最多、自动化程度较高、综合发射能力较强的航天发射场，近50颗国内外卫星从这里送入太空。 为我国航天史上写下了三个第一：第一，是在1984年6月8号成功发射我国第一颗地球同步轨道卫星；第二，是在1986年的2月1号，成功发射我国第一颗通信广播卫星，东方红二号，东方红二号的发射成功，结束了我国租用外国卫星看电视的历史，我们现在看的电视节目和天气预报都是我们自己的卫星传送的。第三，1990年成功发射我国承揽的商务卫星，亚洲一号，亚洲一号是美国休斯敦制造。2007年10月22日，西昌卫星发射中心发射场，“嫦娥一号”卫星一切准备就绪。 截至2004年4月，中心拥有两个自成系统的发射工位，可以发射不同类型的长征运载火箭，既能将大吨位的卫星送入同步转移轨道，也能将小卫星送入太阳同步轨道。
人造卫星 宇宙速度测试题及答案提示
高中一年级（下学期）物理学科测试试卷 （人造卫星 宇宙速度） 测试时间：120分钟 满分：100分 班级__________姓名__________成绩__________ 一、选择题（每题3分，共36分） 1．宇宙飞船进人一个围绕太阳运行的近乎圆形轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径 的 9 倍 ， 那 么 宇 宙 飞 船 绕 太 阳 运 行 的 周 期 是 （ ） （A ）3年 （B ）9年 （C ）27年 （D ）81年 2．人造卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐减小，则线速度和周期变化情况为 （ ） （A ）线速度增大，周期增大 （B ）线速度增大，周期减小 （C ）线速度减小，周期增大 （D ）线速度减小，周期减小 3．某一颗人造卫星（同步）距地面高度为h ，设地球半径为R ，自转周期为T ，地面处的重力加速度为g ，则该同步卫星线速度大小为 （ ） （A ） g h R )(+ （B ） 2π（h ＋R ）／T （C ） )(2 h R g R + （D ） Rh 4．如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ） （A ）卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 （B ）卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 （C ）卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于在轨道2上经过Q 点时的加速度 （D ）卫星在轨道2上经过P 点时的加速度大于它在轨道3上经过P 点的加速度 5．两颗人造地球卫星质量之比是1∶2，轨道半径之比是3∶1，则下述说法中，正确的是（ ） （A ）它们的周期之比是3∶1 （B ）它们的线速度之比是1∶3 （C ）它们的向心加速度之比是1∶9 （D ）它们的向心力之比是1∶9 6．假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（ ） （A ）根据公式v ＝ωr ，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍 （B ）根据公式F= mv 2/r ，可知卫星所需的向心力减小到原来的1／2 （C ）根据公式F ＝GMm/r 2，可知地球提供的向心力将减小到原来的1／4
2020高考物理卫星运行规律与宇宙速度(解析版)
2020年高考物理备考微专题精准突破 专题2.7 卫星运行规律与宇宙速度 【专题诠释】 卫星运行规律及特点 1．卫星的轨道 (1)赤道轨道：卫星的轨道在赤道平面，同步卫星就是其中的一种． (2)极地轨道：卫星的轨道过南北两极，即在垂直于赤道的平面，如极地气象卫星． (3)其他轨道：除以上两种轨道外的卫星轨道，且轨道平面一定通过地球的球心． 2．地球同步卫星的特点：六个“一定” 3．卫星的各物理量随轨道半径变化的规律 4．解决天体圆周运动问题的两条思路 (1)在中心天体表面或附近而又不涉及中心天体自转运动时，万有引力等于重力，即G Mm R 2＝mg ，整理得GM ＝gR 2，称为黄金代换．(g 表示天体表面的重力加速度) (2)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即 G Mm r 2＝m v 2r ＝mrω2 ＝m 4π2r T 2＝ma n .
宇宙速度的理解与计算 1．第一宇宙速度的推导 方法一：由G Mm R 2＝m v 2 1 R 得v 1＝ GM R ＝7.9×103 m/s. 方法二：由mg ＝m v 21 R 得v 1＝gR ＝7.9×103 m/s. 第一宇宙速度是发射地球人造卫星的最小速度，也是地球人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短，T min ＝2π R g ≈85 min. 2．宇宙速度与运动轨迹的关系 (1)v 发＝7.9 km/s 时，卫星绕地球表面附近做匀速圆周运动． (2)7.9 km/s ＜v 发＜11.2 km/s ，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆． (3)11.2 km/s≤v 发＜16.7 km/s ，卫星绕太阳做椭圆运动． (4)v 发≥16.7 km/s ，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间． 【高考领航】 【2019·高考】1970年成功发射的“红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v 1、v 2，近地点到地心的距离为r ，地球质量为M ，引力常量为G 。则( ) A ．v 1>v 2，v 1＝ GM r B ．v 1>v 2，v 1> GM r C ．v 1 传热学课程自学辅导资料 （热动专业） 二○○八年十月 传热学课程自学进度表 教材：《传热学》教材编者：杨世铭陶文铨出版社：高教出版时间：2006 1 注：期中（第10周左右）将前半部分测验作业寄给班主任，期末面授时将后半部分测验作业直接交给任课教师。总成绩中，作业占15分。 2 传热学课程自学指导书 第一章绪论 一、本章的核心、重点及前后联系 （一）本章的核心 1、导热、对流、辐射的基本概念。 2、传热过程传热量的计算。 （二）本章重点 1、导热、对流、辐射的基本概念。 2、传热过程传热量的计算。 （三）本章前后联系 简要介绍了热量传递的三种基本方式和传热过程 二、本章的基本概念、难点及学习方法指导 （一）本章的基本概念 1、热传导 导热（Heat Conduction）：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为导热。 特点：从宏观的现象看，是因物体直接接触，能量从高温部分传递到低温部分，中间没有明显的物质迁移。 从微观角度分析物体的导热机理： 气体：气体分子不规则运动时相互碰撞的结果。 导电固体：自由电子不规则运动相互碰撞的结果，自由电子的运动对其导热起主导作用。 非导电固体：通过晶格结构振动所产生的弹性波来实现热量传递，即院子、分子在其平衡位置振动。 液体：第一种观点类似于气体，只是复杂些，因液体分子的间距较近，分子间的作用力对碰撞的影响比气体大；第二种观点类似于非导电固体，主要依靠弹性波（晶格的振动，原子、分子在其平衡位置附近的振动产生的）的作用。 热流量：单位时间传递的热量称为热流量，用Ф表示，单位为W。 3 实用标准文案 实验：遥感图像的辐射定标 1.实验目的与任务： （1）了解辐射定标的原理； （2）使用ENVI软件自带的定标工具定标 （3）学习使用波段运算进行辐射定标。 2.实验设备与数据： 设备：遥感图像处理系统 数据：焦作2004年3-7和4-8数据 【备注：当 ENVI 第一次打开一个文件，它需要关于文件特征的特定信息。通常，这些信息存储在与图像文件同名的一个独立的文本头文件，但是文件扩展名为.hdr 。若文件打开时没有找到ENVI头文件，你必须在 Header Information 对话框中输入一些基本的参数. 另外一些数据格式没有 .hdr 文件也能自动打开。这些格式包括：TIFF、 GeoTIFF、 GIF、 JPEG、 BMP、 SRF、 HDF、 PDS、 MAS-50、 NLAPS、RADARSAT 和 AVHRR 。 关于ENVI的一些基本知识,我们就介绍到这里,如果想了解更多的,请参考用户手册和ENVI中的HELP.】。下面是关于ENVI的一些具体应用. 3 辐射定标的过程 拿到一幅原始图像,我们先要进行辐射定标,目的是把图像上的DN值转为辐亮度或者是反射率（即辐射定标）.另外通过大气纠正,我们可以消除一些大气的干扰（即大气校正）. 本实验主要学习辐射定标。辐射定标的结果可以是表观辐亮度（L），也可以是表观反射率()。大气校正部分，感兴趣的同学可以自己去关注6S或者其ρ它大气校正的软件。 一般有两种方式：第一种：利用计算公式，在ENVI中利用band math（波段运算）计算辐亮度或者反射率；第二种：利用ENVI自带的对TM的定标工具，进行定标，获取辐亮度或者反射率。 第一种方法：利用计算公式，通过ENVI的波段运算进行定标： 1）计算表观辐亮度的公式： radiance=（（lmax-lmin）/（qcalmax-qcalmin）*（qcal-qcalmin）+lmin 其中：radiance –表观辐亮度 qcal-----DN（也就是影像数据本身）； lmax 和lmin是从参数表中查询； qcalmax 是DN值的最大值，对于TM是8bit来说，qcalmax=255； Qcalmin 是DN值的最小值，一般为0。 所以上面的公式针对TM数据可以简写成： 精彩文档． 实用标准文案 radiance=（（lmax-lmin）/qcalmax）*qcal + lmin 即： 中国自一九七0年四月二十四日成功研制并发射第一颗人造卫星“东方红一号”至今，已初步形成了遥感、通信广播、气象、科学探测与技术实验、地球资源和导航定位等六大卫星系列。 中国卫星研制工作开始于二十世纪五十年代末期，是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后、国家财力有限的条件下发展起来的，目前，各系列卫星已广泛应用于经济、科技、文化和国防等各个方面，取得了显著的社会效益与经济效益。 ——返回式遥感卫星系列。这一系列包括三种不同类型的近地轨道返回式卫星，中国至今已发射和回收了十七颗，分别在轨道上运行了三到十五天。为使卫星安全返回地面，中国科学家攻克了变轨、防热、减速和回收等技术难关，并基本形成了返回式卫星公用平台。 ——“东方红”通信广播卫星系列。此系列包括三种不同类型的静止轨道通信卫星，即“东方红二号”、“东方红二号甲”试验通信卫星和“东方红三号”通信广播卫星。中国这一系列至今共发射了十颗卫星，为通信、广播、水利、交通、教育等部门提供了各种服务。 ——“风云”气象卫星系列。该系列包括“风云一号”太阳同步轨道气象卫星和“风云二号”地球静止轨道气象卫星两类，太阳同步轨道气象卫星又称极轨气象卫星。“风云一号”、“风云二号”此前已分别发射了三颗和两颗卫星，在中国天气预报和气象研究方面发挥了重要作用。 ——“实践”科学探测与技术试验卫星系列。这一系列形成时间较长，包括六颗卫星，分别是：一九七一年三月发射的“实践一号”；一九八一年九月用一枚运载火箭同时发射的“实践二号”、“实践二号甲”、“实践二号乙”；一九九四年二月发射的“实践四号”；一九九九年五月发射的“实践五号”。 ——“资源”地球资源卫星系列。一九九九年十月，中国和巴西联合研制的“资源一号”卫星发射成功，二000年九月中国自行研制的“资源二号”卫星发 人造卫星宇宙速度 平谷区平谷中学分校李招娣 教学设计思路： 本节重点讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度，介绍了三个宇宙速度的含义．本节内容是万有引力定律在天体运动中的具体运用，是航天科学技术的理论基础．引导学生运用科学的思维方法，探究人造卫星的发射原理，进行知识的正向迁移，顺利、流畅地推导第一宇宙速度，有助于培养学生的发散思维、逻辑思维，发展的分析推理的能力．另外，学生通过了解人造卫星、宇宙速度，也将产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感． 学习任务分析： 通过对前几节知识的学习，学生对曲线运动的特点、万有引力定律已有一定的了解．在此基础上，教师通过设计问题情境，引导学生探究，获得新知识． 学习者分析： 尽管学生对天体运动的知识储备不足，猜想可能缺乏科学性，语言表达也许欠妥，但只要学习始终参与到学习情境中，激活思维，大胆猜想，敢于表达，学生就能得到发展和提高． 教学目标： 一、知识与技能 了解人造卫星的发射与运行原理，知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度．了解人造卫星的运行原理，认识万有引力定律对科学发展所起的作用，培养学生科学服务于人类的意识． 二、过程与方法 学习科学的思维方法，发展思维的独立性，提高发散思维能力、分析推理能力和语言表达能力． 三、情感态度与价值观 在主动学习、合作探究的过程中，体验和谐、民主、愉悦的学习氛围，在探究中不断获得美的感受不断进步． 学习科学，热爱科学，增强民族自信心和自豪感． 教学准备： 多媒体电脑及相关软件． 人类进入了航天时代．这节课我们就来学习人造地球卫星 方面的基本知识． § 3.4 人造卫星宇宙速度 进行新 课 问：离地面一定高度的物体以一定的初速度水平射出，由 于重力作用，物体将做平抛运动，即最终要落回地面．但如果 射出的速度增大，会发生什么情况呢？ 思考 演示牛 顿设想原理 图 一、人造地球卫星 由于抛出速度不同，物体的落点也不同．当抛出速度达 到一定大小，物体就不会落回地面，而是在引力作用下绕地球 旋转，成为绕地球运动的人造卫星． 那么，速度多大时，物体将不会落回地面而成为绕地球旋转的 卫星呢？ 观察、分析 引导学 生讨论 二、宇宙速度 下面讨论人造卫星绕地球运动的速度．假如地球和人造卫 星的质量分别为M和m，卫星的轨道半径和线速度分别为r 和v，根据万有引力提供向心力，可解出 对于近地人造卫星，卫星的运转半径约等于地球半径R， 可求出： 将引力常量G＝6.67×10-11N·m2/kg2和地球质量M＝ 5.98× 1024kg 及地球半径 R＝ 6.37× 106m 代入上式，可求 得 讨论并推 导 人造卫星宇宙速度 教学目的: 1．了解人造卫星的有关知识 2．掌握第一宇宙速度的推导。了解第二、第三宇宙速度的意义。 教学重点：第一宇宙速度的推导 教学难点：发射速度与环绕速度的区别 教学方法:启发、讲授 教学过程： 一导入新课 1．问：在高山上用不同的水平初速度抛出一个物体，不计空气阻力，它们的落地点相同吗？ 学生：它们的落地点不同，速度越大，落地点离山脚越远.因为在同一座高山上抛出，它们在空中运动的时间相同，速度大的水平位移大，所以落地点也较远。 教师：假设被抛出物体的速度足够大，物体的运动情形又如何呢？ 学生进行猜想。 教师总结，并用多媒体模拟。 如果地面上空有一个相对于地面静止的物体，它只受重力的作用，那么它就做自由落体运动，如果物体在空中具有一定的初速度，且初速度的方向与重力的方向垂直，那么它将做平抛运动，牛顿曾设想过：从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也一次比一次离山脚远，如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。 1970年4月24日,我国发射了第一颗人造地球卫星, 到现在我国已发射了多颗人造地球卫星。1975年,我国就掌握了使卫星返回地面的回收技术,成为世界上第三个掌握这种先进技术的国家。1984年4月8日, 我国发射了一颗试验通讯卫星, 把卫星准确地运送到指定位置的同步轨道上。这是一个难度非常大的多维控制问题.同步卫星的定点成功, 标志着我国在运载火箭和卫星技术方面已加入世界先进行列。近几年,我国一直利用火箭为其它国家发射卫星。这节课我们来学习人造地球卫星的基本知识。 2．人造卫星的分类 2019-2023年中国卫星发射动态规模状况 各国卫星数量规模状况 卫星数量区域分布情况：美国稳居榜首 截至2019年1月9日，美国拥有卫星数量为901颗，位居第一位；中国拥有卫星数量为299颗，位列第二；俄罗斯、日本卫星数量分别为153颗、87颗，位列第三和第四位。 图表全球拥有/运营卫星数量国家TOP6 单位：颗 数据来源：美国忧思科学家联盟（union of concerned scientists）（截至2019年1月9日）2018年中国卫星发射规模 根据统计，2018年中国航天全年共执行39次发射任务，发射航天器105个，其中37次发射任务由航天科技集团的长征系列运载火箭完成，其余2次分别由航天科工快舟—1A号运载火箭和蓝箭航天朱雀1号运载火箭执行。在这39次发射任务中，与商业行为相关的发射约13次，占全部发射次数的1/3，成功将36颗卫星送入太空。 截至2018年底，我国已成功发射500余颗卫星进入太空。如今依然在地球轨道上运行的有289颗（不包括国际合作卫星），数量稳居世界第二。 根据国家和民营航天企业公开的星座计划：未来10年，中国还将发射超过3600 颗卫星。 2018年中国卫星发射动态 以下是2018年卫星发射的动态： 2018年1月9日，我国在太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭以一箭双星方式，成功将高景一号03、04星送入预定轨道，与同轨道的高景一号01、02星组网运行。 2018年1月12日，长征三号乙运载火箭、远征一号上面级，托举着北斗全球卫星导航系统的两颗卫星，在西昌卫星发射中心成功发射，卫星顺利送入预定轨道。 2018年1月13日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将陆地勘查卫星三号发射升空，卫星进入预定轨道。该星主要用于开展陆地资源遥感勘查。 2018年1月19日，中国在酒泉卫星发射中心，成功发射长征十一号固体运载火箭，将吉林一号视频07星、08星和四颗小卫星精确送入预定轨道。 2018年1月25日，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将遥感三十号04组卫星发射升空，卫星进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。这次发射同时搭载“微纳－1A”卫星。 2018年2月2日，我国第一颗电磁监测试验卫星“张衡一号”在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空并成功入轨。 2018年2月12日，北斗三号M3、M4由长征三号乙/YZ-1自西昌成功发射 2018年3月17日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将陆地勘查卫星四号发射升空，卫星进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。 2018年3月30日，在西昌卫星发射中心，我国利用长征三号乙和运载火箭远征一号上面级，成功发射了北斗全球`卫星导航系统（北斗三号）的两颗卫星。 2018年3月31日，长征四号丙运载火箭在太原卫星发射中心一箭三星一举将高分一号02、03、04星发射升空，三颗卫星准确进入预定轨道，发射取得圆满成功。 2018年4月10日，在酒泉卫星发射中心，长征四号丙运载火箭成功执行“一箭四星”发射任务，将遥感卫星三十一号01组卫星及微纳技术试验卫星顺利送入预定轨道。 2018年4月26日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征十一号固体运载火箭，以“一箭五星”的方式，成功将“珠海一号”五颗卫星准确送入预定轨道。 2018年5月4日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空，成功将亚太6C卫星（APSTAR-6C）送入预定轨道。 中国卫星系列介绍及应用 中国自一九七0年四月二十四日成功研制并发射第一颗人造卫星“东方红一号”至今，已在民用领域初步形成了遥感、通信广播、气象、科学探测与技术实验、地球资源和导航定位等六大卫星系列。 中国卫星研制工作开始于二十世纪五十年代末期，是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后、国家财力有限的条件下发展起来的，目前，各系列卫星已广泛应用于经济、科技、文化和国防等各个方面，取得了显著的社会效益与经济效益。 1.民用领域卫星系列 （1）“东方红”通信广播卫星系列。此系列包括三种不同类型的静止轨道通信卫星，即“东方红二号”、“东方红二号甲”试验通信卫星和“东方红三号”通信广播卫星。中国这一系列至今共发射了十颗卫星，为通信、广播、水利、交通、教育等部门提供了各种服务。其中东方红一号是新中国历史上第一颗人造卫星，具有里程碑式的意义。1970年4月24日，中国成功的发射了自己的第一颗人造卫星，卫星轨道的近地点高度是436KM，远地点高度为2384km，轨道平面与地球赤道的平面夹角为68.5°，绕地球一圈需要114min。卫星质量为173kg，用20.009MHz的频率播放“东方红”乐曲。“东方红一号”卫星升空后，星上各种仪器实际工作的时间远远超过了设计要求，“东方红”乐音装置和短波发射机连续工作了28天，取得了大量工程遥测参数，为后来卫星设计和研制工作提供了宝贵的依据和经验。“东方红一号”的发射成功，为中国航天技术的发展打下了极为坚实的根基，带动了中国航天工业的兴起，使中国的航天技术与世界航天技术前沿保持同步，标志着中国进入了航天时代。 到2000年为止，中国共发射了三代通信卫星。第一代通信卫星是1984年发射的2颗通信卫星和1986年2月1日发射的东方红二号实用型通信广播卫星。第二代通信卫星是1988年3月7日、1988年12月22日、1990年2月4日和1991年11月28日发射的载有4台C波段转发器的东方红二号甲通信卫星。第三代通信卫星是1997年5月12日发射的东方红三号地球静止轨道通信卫星。 现今，中国实验性的发射了“鑫诺”及“亚太”系列通信卫星，成为下一代中国通信卫星主力军。 （2）“风云”气象卫星系列。该系列包括“风云一号”太阳同步轨道气象卫星和“风云二号”地球静止轨道气象卫星两类，太阳同步轨道气象卫星又称极轨气象卫星。“风云一号”、“风云二号”此前已分别发射了三颗和两颗卫星，在中国天气预报和气象研究方面发挥了重要作用。风云一号和风云二号分别进行过4次和3次发射，在中国天气预报和气象研究方面发挥了重要作用。 1988年9月7日，中国第一颗气象卫星风云一号由长征四号火箭发射升空。 中国在1997年6月10日发射第一颗地球静止轨道气象卫星风云二号甲，并于1997年12月1日正式交付用户使用。2000年6月25日又发射了风云二号乙。2004年10月19日又发射了一颗风云二号气象卫星。 （3）“实践”科学探测与技术试验卫星系列。这一系列形成时间较长，包括六颗卫星，分别是：一九七一年三月发射的“实践一号”；一九八一年九月用一枚运载火箭同时发射的“实践二号”、“实践二号甲”、“实践二号乙”；一九九四年二月发射的“实践四号”；一九九九年五月发射的“实践五号”。 人造卫星 宇宙速度 主讲人：市二中 周龙 教学目标： 认识目标：使学生了解人造卫星的有关知识,知道卫星的发射原理,知道三 个宇宙速度. 能力目标：会推导第一宇宙速度,理解v 、r 之间的关系,理解同步卫星必 须定点在赤道上方一定高度处. 情感目标：通过介绍我国航天事业的发展,加强学生的爱国主义教育. 教学过程：一、新课引入：课件展示：在地面上高度为h 的一点,以初速 度v 0向水平方向抛射的物体,将沿抛物线轨道落到地平面上. 二、授新课： （一）人造卫星的原理 课件展示：人造卫星的原理图 （二）宇宙速度： 设地球质量为m /,卫星质量为m,卫星到地面的距离为r,卫星的环绕速度为 v,则有： 对于靠近地面运行的人造卫星,可以认为轨道半径r 与地球的半径R 近似 R Gm v /= 将m /=5.89×1024kg,G=6.67×相等,则有： 10-11N.m 2/kg 2 R=6.37×106m 代入可将 或者：对于靠近地面运行的人造卫星,可以认为地球对卫星的引力差不多 等于卫星的重量mg,即：mg R m m G =21将 Gm /=gR 2将其代入R Gm v /= 将 gR v = 将g=9.8m/s 2 R=6.37×106m 代入得s km v /9.7= v=7.9km/s 第一宇宙速度绕地道行的最大环绕速度也是地球卫生的最小发射速度. V=11.2km/s 第二宇宙速度 卫星挣脱地球束缚的最小发射速度. V=16.7km/s 第三宇宙速度 卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度. 2、人造卫星的发射速度是决定其运行轨道的主要因素. 地球对人造卫星的万有引力为2/r m m G F = 人造卫星绕地球做圆周运动所需的向心力r v m F 2/ = ①当F=F /时,人造卫星轨道为圆形 ②当F 绍兴华希教育一对一我们更专业 1 我国四大卫星发射基地的优势 1. 酒泉卫星发射中心： 酒泉卫星发射中心是科学卫星、技术试验卫星和运载火箭的发射试验基地之一，是中国创建最早、规模最大的综合型导弹、卫星发射中心，也是中国唯一的载人航天发射场。酒泉卫星发射中心位于中国西北部甘肃省酒泉市东北地区，海拔1000米，始建于1958年10月， 自然环境：该地区茫茫戈壁、人烟稀少、视野开阔、地势平坦，具有得天独厚的地理优势；属内陆及沙漠性气候，全年少雨，年平均气温8．7摄氏度，相对湿度为35％－55％，常年干燥少雨，春秋两季较短，冬夏两季较长，一年四季多晴天，云量小，日照时间长，气候适宜。 人为优势：兰州至乌鲁木齐的铁路在清水地区有一条支线直达酒泉卫星发射中心的技术中心和发射场区。鼎新机场有专用公路连接技术中心和发射场区，可满足卫星从机场到技术中心和发射场区的运输要求。 2. 太原卫星发射中心： 太原卫星发射中心位于山西省太原市西北的高原地区，地处温带，海拔1500米左右，与芦芽山风景区毗邻，是中国试验卫星、应用卫星和运载火箭发射试验基地之一。太原卫星发射中心适合发射多种卫星，特别是地球低轨道和太阳同步轨道卫星。 自然环境：这里冬长无夏，春秋相连，无霜期只有90天，全年平均气温5℃，不仅是航天发射的理想场区，也是旅游、避暑的风景胜地。 3. 西昌卫星发射中心 西昌卫星发射中心位于四川省凉山彝族自治州境内，西昌卫星发射中心是中国目前对外开放中规模最大、设备技术最先进、承揽外星发射任务最多、具备发射多型号卫星能力的新型航天器发射场。在中国目前的三大卫星发射中心中，功能比较齐全，设备比较完善，既能发射采用低温推进剂的“长征三号”系列运载火箭，又能发射运载能力较大的捆绑火箭。 自然环境：中心总部设在四川省西昌市，卫星发射场位于西昌市西北65公里处的大凉山峡谷腹地。该地区属亚热带气候，全年平均气温为摄氏16度，全年地面风力柔和适度。这里每年10月至次年5月是最佳发射季节。西昌地区纬度低、海拔高、四面环山，年平均温差小，气候宜人、四季如春；成昆铁路经过这里，青山机场能起降各种大型飞机，交通运输便利，是发射各类地球同步轨道卫星的理想场所。发射月球卫星选在西昌发射中心，较酒泉、太原卫星发射中心具有独特的地理优势。西昌卫星发射中心座落在东经102°、北纬28°，所处纬度低，可以充分利用地球自转的附加速度，节省运载工具的能量消耗。 4. 文昌卫星发射中心 自然环境：文昌卫星发射中心（拟建）位于海南省文昌市，毗邻大海，不仅具有良好的海上运输条件，而且火箭航区和残骸落区安全性好。 在海南建设发射场，可利用纬度低的优势，提高地球同步轨道卫星运载能力，延长卫星使用寿命，效费比高。有利于优化我国航天发射场布局，提高我国航天发射综合能力，促进国际合作和扩大对外航天发射服务，推动当地基础设施建设，带动旅游等区域产业发展。 3.4 人造卫星宇宙速度 重点和难点 人造卫星的分析 知识要点分析 1. 天体的运动是指由于受到中心天体的万有引力作用，绕中心天体所做的匀速圆周运动。它的特点是万有引力提供向心力： 2. 天体质量M、平均密度ρ的估算：测量出其它天体绕中心天体圆运动的半径R和周期T，若中心天体的半径为R0，则 ∴中心天体质量 中心天体密度 3. 重力是地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。由于地球自转，地面上的物体随地球一起做匀速圆周运动，其旋转中心是地轴上的某点。旋转时所需向心力由万有引力的一个分力提供，另一个分力就是重力。但重力和万有引力差别很小，一般可认为二者相等。 4. 人造地球卫星一般是沿椭圆轨道运行，为使问题简化，我们认为卫星以一个恰当的速率绕地心做匀速圆周运动，地球对它的万有引力提供它圆运动所需向心力。 5. 卫星的绕行速度v、角速度ω、周期T都与轨道半径r有关： 由，得，可见r越大，v越小。当卫星贴地球表面绕行时，其速度最大，约为7.9km/s； 由，得，可见r越大，ω越小； 由，得，可见r越大，T越大。当卫星贴地球表面绕行 时，其周期最短，约为84分钟。 以上分析说明，轨道半径r是关键量，解决这类问题，抓住半径，就抓住了解题的关键。 6. 运行速度与发射速度：对于人造地球卫星，由算出的速度指的是人造地球卫星在轨道上的运行速度，其大小随轨道半径的增大而减小。但由于人造地球卫星发射过程中要克服地球引力做功，增大势能，所以将卫星发射到离地球越远的轨道上，在地面所需要的发射速度却越大。 关于第一宇宙速度的两种推导方法：（1）由，R为地球半径，M为地球质量，可得第一宇宙速度。（2）由，g为地表重力加速度，R为地 球半径，可得第一宇宙速度。 7. 地球同步卫星的特点：所谓同步卫星是指卫星与地球以同一角速度旋转，则卫星运行周期等于地球自转周期24小时。为了维持这种同步状态，卫星的轨道平面必定与地球的赤道平面重合。通过计算可知，地球同步卫星的轨道高度，在赤道上空36000km处。 例题分析 1. 已知地月距离r＝60R（R为地球半径），计算月球相对于地球的引力加速度g’。 分析：我们认为天体表面上物体所受的万有引力等于它在该星体上的重力，由此可以找到引力加速度的表达式，从而求解。 解答：设月球质量为m，地球质量为M，则由万有引力定律有 对于地球表面上质量为m0的物体，在忽略地球自转影响的情况下，重力等于地球对它 的万有引力，即 联立上述两式可解得 m/s2m/s2 说明：1. 由关系式可知，随圆运动半径的增大（即随距天体表面高度的增大）， 绍兴华希教育 一对一我们更专业 1 我国四大卫星发射基地的优势 1. 酒泉卫星发射中心： 酒泉卫星发射中心是科学卫星、技术试验卫星和运载火箭的发射试验基地之一，是中国创建最早、规模最大的综合型导弹、卫星发射中心，也是中国唯一的载人航天发射场。 酒泉卫星发射中心位于中国西北部甘肃省酒泉市东北地区，海拔1000米，始建于1958年10月， 自然环境：该地区茫茫戈壁、人烟稀少、视野开阔、地势平坦，具有得天独厚的地理优势；属内陆及沙漠性气候，全年少雨，年平均气温8．7摄氏度，相对湿度为35％－55％，常年干燥少雨，春秋两季较短，冬夏两季较长，一年四季多晴天，云量小，日照时间长，气候适宜。 人为优势：兰州至乌鲁木齐的铁路在清水地区有一条支线直达酒泉卫星发射中心的技术中心和发射场区。鼎新机场有专用公路连接技术中心和发射场区，可满足卫星从机场到技术中心和发射场区的运输要求。 2. 太原卫星发射中心 ： 太原卫星发射中心位于山西省太原市西北的高原地区，地处温带，海拔1500米左右，与芦芽山风景区毗邻，是中国试验卫星、应用卫星和运载火箭发射试验基地之一。太原卫星发射中心适合发射多种卫星，特别是地球低轨道和太阳同步轨道卫星。 自然环境：这里冬长无夏，春秋相连，无霜期只有90天，全年平均气温5℃，不仅是航天发射的理想场区，也是旅游、避暑的风景胜地。 3.西昌卫星发射中心 西昌卫星发射中心位于四川省凉山彝族自治州境内，西昌卫星发射中心是中国目前对外开放中规模最大、设备技术最先进、承揽外星发射任务最多、具备发射多型号卫星能力的新型航天器发射场。在中国目前的三大卫星发射中心中，功能比较齐全，设备比较完善，既能发射采用低温推进剂的“长征三号”系列运载火箭，又能发射运载能力较大的捆绑火箭。 自然环境： 中心总部设在四川省西昌市，卫星发射场位于西昌市西北65公里处的大凉山峡谷腹地。该地区属亚热带气候，全年平均气温为摄氏16度，全年地面风力柔和适度。这里每年10月至次年5月是最佳发射季节。 西昌地区纬度低、海拔高、四面环山，年平均温差小，气候宜人、四季如春；成昆铁路经过这里，青山机场能起降各种大型飞机，交通运输便利，是发射各类地球同步轨道卫星的理想场所。 发射月球卫星选在西昌发射中心，较酒泉、太原卫星发射中心具有独特的地理优势。西昌卫星发射中心座落在东经102°、北纬28°，所处纬度低，可以充分利用地球自转的附加速度，节省运载工具的能量消耗。 4.文昌卫星发射中心 自然环境：文昌卫星发射中心（拟建）位于海南省文昌市，毗邻大海，不仅具有良好的海上运输条件，而且火箭航区和残骸落区安全性好。 在海南建设发射场，可利用纬度低的优势，提高地球同步轨道卫星运载能力，延长卫星使用寿命，效费比高。有利于优化我国航天发射场布局，提高我国航天发射综合能力，促进国际合作和扩大对外航天发射服务，推动当地基础设施建设，带动旅游等区域产业发展。 1.实验题目：热辐射与红外扫描成像系列实验 2.实验目的 1） 学习热辐射的背景知识及相关定律，理解科学家们创造性的思维方法和相关实验技术。 2） 学习用虚拟仪器研究热辐射基本定律，测量Planck 常数。 3） 了解红外扫描成像的基本原理，掌握扫描成像的实验方法和技术。 4） 培养学生运用热辐射的基本原理和相关技术进行基础研究和应用设计的能力。 3.实验内容 1） 验证热辐射基本定律，用黑体辐射公式测量Planck 常数 2） 研究和测定物体不同表面状态的辐射发射量 3） 研究辐射发射量与距离的关系 4） 红外扫描成像实验研究 5） 红外无损探伤实验研究 6） 红外温度计的设计与材料热性质的研究 7） 运用热辐射基本定律和本实验装置进行自主应用设计性实验 4.实验原理 1. 了解热辐射的基本概念和定律 当物体的温度高于绝对零度时，均有红外光向周围空间辐射出来，红外辐射的物理本质是热辐射。其微观机理是物体内部带电粒子不停的运动导致热辐射效应。热辐射的波长和频率在0.76?100μ之间，与电磁波一样具有反射、透射和吸收等性质。设辐射到物体上的能量为Q ，被物体吸收的能量为Q α，透过物体的能量为Q τ，被反射的能量为Q ρ。 由能量守恒定律可得： Q=Q α+Q τ+Q ρ归一化后可得： +1Q Q Q Q Q Q βαταβτ+=++= （1） 式中α为吸收率，τ为透射率，ρ为反射率。 1.1 基尔霍夫定律 基尔霍夫指出：物体的辐射发射量M 和吸收率α的比值M/α与物体的性质无关，都等同于在同一温度下的绝对黑体的辐射发射量M B ，这就是著名的基尔霍夫定律。 1 212()B M M M f t αα====L （2） 基尔霍夫定律不仅对所有波长的全辐射（或称总辐射）而言是正确的，而且对任意单色波长λ也是正确的。 1.2 绝对黑体 能完全吸收入射辐射，并具有最大辐射率的物体叫做绝对黑体。实验室中人工制作绝对黑体的条件是：1）腔壁近似等温，2）开孔面积<<腔体。 本实验中我们利用红外传感器测量辐射方盒表面的总辐射发射量M 。M 是所有波长的电磁波的光谱辐射发射量的总和，数学表达式为： M M d λλ∞ =∫ （3） 上式被称为斯蒂芬-玻尔兹曼定律。不同的物体，处于不同的温度，辐射发射量都不同，但有一定的规律。 比辐射率ε的定义：物体的辐射发射量与黑体的辐射发射量之比，即 00d =d B B T B M M M M λλλελελ ∞∞??==????∫∫物体辐射发射量黑体辐射发射量 （4） 由基尔霍夫定律可知，辐射发射量M与吸收率α的关系：B M M α= 由能量守恒定律和基尔霍夫定律，即公式（1）和（2）联立求解 1B M M αβτα++=??=? 可得: ()1B M M τρ=?? （5） 由上述知识可知，若我们测出物体的辐射发射量和黑体的辐射发射量，便可求出物体的吸收率，还可以获得物体反射率和透射率的有关信息。 2. 空气中热辐射的传播规律研究 我们知道，许多物理量都与距离 r 的反平方成正比。现代物理学认为，这很大程度上是由空间的几何结构决定的。以天体辐射为例，如果距离 r 的指数比 2 大或者比 2 小，就会影响太阳的辐射场，使地球温度过低或者过高，从而不适合碳基生命形式的存在。那么热源的辐射量与距离的关系是否也遵循这一规律呢？对于球形均值热源和各种不同形状和不同材料构成的热源的辐射量在空气中的衰减规律及其分布是否都遵循反平方定律呢？ 我们首先引进几个概念。辐射功率 P ：单位时间内传递的辐射能 W ，即 4．人造卫星宇宙速度 【教学目标】 1．知识与技能 （1）简单了解航天发展史，了解人造卫星的有关知识 （2）分析人造卫星的运动规律，能用所学知识求解卫星基本问题。 （3）掌握三个宇宙速度的物理意义，会推导第一宇宙速度 2．过程与方法 （1）培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力 （42）学习科学的思维方法，培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力。 3．情感态度与价值观 介绍世界及我国航天事业的发展现状，激发学习科学，热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感。 【教学重点】 1、对宇宙速度的理解，第一宇宙速度的推导。 2、根据万有引力提供人造卫星做圆周运动的向心力的进行相关计算 【教学难点】 对运行速度及发射速度的理解与区分。学习本节要注意抓住人造卫星运动特点，结合圆周运动知识及万有引力定律进行综合分析。 【教学方法】 把握几个典型问题，掌握解决问题的一般方法 【教学过程】 第一课时 一、引入课题 仰望星空，浩瀚的宇宙苍穹给人以无限遐想，千百年来，人类一直向往能插上翅膀飞出地球，去探索宇宙的奥秘，李白的“俱怀逸兴壮思飞，欲上青天揽明月”是怎样的一种豪情？到今天这一梦想实现了吗？ 世界上第一颗人造卫星的发射，揭开了人类探索宇宙的新篇章。 二、新课 1．简介人造卫星的发展史 世界上第一颗人造卫星是哪一年由哪一国家发射的？我国哪一年发射了自己的人造卫星？迄今我国共发射了多少颗人造卫星？（从1970年4月24日东方红一号的成功发射，到2007年10月24日嫦娥一号发射，我国发射人造卫星和其他探测器60多个，他们分别在通信，气象，探测，导航等多个领域发挥着重要作用） 通过展示图片介绍我国发射人造卫星的基本情况，包括数量，种类，用途。 2．人造卫星的规律 （1）定性分析人造卫星的运行规律 问：现在我们地球上空有这么多卫星，他们运行的速度一样吗？他们是怎样被发射升空的？ 观察：我国目前发射的部分卫星的运行规律的数据(见下表)： 思考：（1）不同卫星的其运行轨道相同吗？ （2）不同的卫星运行时有什么规律？ （3）你能试着用你学过的知识解释为什么有这样的规律吗？ 教师引导学生讨论发现规律：热辐射计算公式
ENVI遥感图像的地辐射定标
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人造卫星宇宙速度教案Word版
高中物理《人造卫星宇宙速度》教案教科版必修
2019-2023年中国卫星发射动态规模状况
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【高中物理】人造卫星宇宙速度
我国四大卫星发射基地的优势.
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热辐射实验
3.《人造卫星 宇宙速度》教案