Satellite Orbit   위성 궤도

(2023-07-18)

타원 궤도, 원 궤도, MEO, 중 궤도, 극궤도


1. 위성 궤도 (Satellite Orbit)위성지구 주위를 도는 궤도 모양에 대한 명칭
     - 통상, 타원 형상이며, 평면궤적을 따름

  ㅇ 위성 궤도를 구체화시키는 목적  :  주로, 위성 위치의 추적            ☞ 궤도 요소 참조

  ㅇ 구분 방식
     - 고저(저,중,고) 및 궤적에 따라 분류
     - 크게, 타원 궤도 및 원 궤도로 구분 가능


2. 타원 궤도 (Elliptical Orbit)위성 궤도타원형인 궤도타원 궤도의 특징
     - 경사각 : 64˚
        . 지구 적도 평면(Equatorial Plane)에 대한 경사각(Inclination) 
     - 고도
        . 근지점(Perigee) 보다 원지점(Apogee)을 지날 때 더 많은 시간 걸림
     - 커버 영역  :  주로, 위도가 높은 지방을 커버함
        . 유럽 및 러시아 등 고위도 지방에서 원 궤도를 사용할 경우에,
        . 지구국앙각이 40˚ 미만이 됨에 따라, 높은 앙각을 얻을 수 있도록,
        . 장 타원 궤도(HEO, Highly Elliptical Orbit)가 사용

  ㅇ 타원 궤도의 구분  :  크게, 몰리니아형, 툰드라형으로 구분됨
     - 몰리니아(MOLNYA)형 : 12 시간 주기  (구 소련)
        . 지구 적도면에 경사지게, 한 쪽은 짧게, 다른 쪽은 길게하여(약 8 시간),
        . 특히 고 위도 지역 위주로 커버 
        . 서로 다른 3개 위성을 사용하면 24시간 중단없이 사용 가능 
     - 툰드라(TUNDRA)형   : 24 시간 주기
        . 이동 위성 통신에 유용
        . (추가편집중...)


3. 원 궤도 (Circular Orbit) 지구 중심에서 위성까지의 거리가 일정한 궤도

  ㅇ (고도의 높이에 따른 구분)
     - 저 궤도 (LEO, Low Earth Orbit)
        . 고도 200~1600km 위치
        . 궤도 주기 : 지구 자전 속도 보다 훨씬 빠름 (지구를 도는데 약 90~100분 소요)
        . LEO는 1GHz 이상의 주파수를 이용하여 음성 및 데이터 통신이 가능
        . Big LEO와 Little LEO로 구분
        . 例) 국제우주정거장 (400 ㎞ 고도) 등

     - 중 궤도 (MEO, Medium Earth Orbit)
        . 고도 12,000~20,000km 위치
        . 경사각 50˚ 정도
        . 궤도 주기 약 6시간
        . 약 10~15개 위성 만으로 전 지구 커버 가능

        . [참고] ☞ GPS 위성 참조

  ㅇ (주회 특성에 따른 구분)
     - 정지 궤도 (GEO, Geostationary Earth Orbit) = 적도 궤도 = 경사각이 없는 원 궤도
        . 고도 35,786 km에 위치하는 궤도
        . 위성의 공전 주기지구의 자전 주기가 같음
        . 적도 평면과의 경사각이 0˚로 경사각이 없음
        . 지상 관측자에게 하늘에 고정된 점으로 보임
        . 방송위성에 적합
        . 例) 무궁화 위성, 우리별 위성 등

     - 극 궤도 (Polar Orbit)
        . 남북 양극의 상공을 주회하는, 궤도 경사각이 적도 평면과 90도인 궤도
        . 지구 자전을 고려하면, 지구상의 모든 상공을 통과하므로 각종 관측 위성에 적합
           .. 극지방을 제외한 지역에서 하루 2번 관측됨
        . 고도 약 800∼1000 km
        . 例) 허블 우주 망원경 (저궤도) 등
 
     - 태양 동기 궤도
        . 궤도면태양방향이 이루는 각이 항상 일정한 궤도
        . 동일 위도상을 매일 같은 시간대에 통과하므로 선박 위치측정,각종 관측에 적합

     - 지구 동기 궤도 (GSO, Geostaionary Synchronous Orbit)
        . 고도 36,000km에 위치하는 궤도
        . 정지궤도와 마찬가지로 지구를 일주하는 시간이 지구의 자전 주기와 같으나,
          적도 평면과의 경사각이 존재



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