人造卫星的程序,现在的编程语言是用C/C++来写底层的核心的代码。也就是c语言编写程序,输入人造卫星的周期T,从而计算并输出人造卫星离地面的高度H。1958年的中国科学院,也就是在上个世纪50年代时,我国程序员编程时刻没有Basic,没有汇编,也没有Colbol,不像今天可以书写程序,用的都是机器语言。编出来的程序是高度抽象的机器语言,根本不是现在人能看懂的二进制小孔指令。任何语言存在的必要性都是为了匹配应用程序的所属领域。所以我们可以将空间任务软件视为基于事件驱动的体系结构,而生存任务肯定要优先于科学或其他活动。因此,任务的软件开发过程都要依靠编程语言,这些代码有望在预判和非预期的场景中执行任务。比如,现代纳米卫星中常用的 *** 作系统为FreeRTOS和Linux,通常是一种ARM微处理器。
而人造卫星在国防事业、经济建设和推动科技发展等诸多方面作用都至关重要。卫星的一个显著特点是,一旦升空便无法维修。这点就要求在卫星发射前必须对各部分进行严格测试,发现并消除所存在的安全隐患,用以保证其在进入预定轨道后可以正常启动。所以卫星数据管理分系统为整个卫星的核心部分,那么对数据管理分系统的测试尤为重要。上位机使用Microsoft Visual Studio 2005开发环境,采用C++面向对象界面编程。
人造卫星的编程程序是一项关键的任务活动,用这种编程语言编写代码应该很有趣,因为我们希望没有太空产业的人们也能用这种形式去亲身体验太空探索过程。
卫星是由运载火箭点火发射后送入其运行轨道的。运载卫星的火箭通常为三级火箭,其发射后的飞行过程大致可分为三个阶段:第一阶段:加速阶段。由于在地球表面附近,大气稠密,火箭飞行时受到的阻力很大,
为了尽快离开大气层,通常采用垂直向上发射,况且垂直发射容易保证飞行的稳定。发射后经很短几分钟的加速使火箭已达相当大的速度,至第一火
箭脱离时,火箭已处于稠密大气层之外了。此后第二级火箭点火继续加速,直至其脱落。
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第一阶段:加速阶段。由于在地球表面附近,大气稠密,火箭飞行时受到的阻力很大,
为了尽快离开大气层,通常采用垂直向上发射,况且垂直发射容易保证飞行的稳定。发射后经很短几分钟的加速使火箭已达相当大的速度,至第一火
箭脱离时,火箭已处于稠密大气层之外了。此后第二级火箭点火继续加速,直至其脱落。
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第三阶段:进入轨道阶段。当火箭到达与卫星预定轨道相切位置时第三级火箭点火开始加速,使其达到卫星在轨道上运行所需的速度而进入轨道。进入轨道后,火箭就完成了其运载任务,卫星随即与其脱离而单独运行。刚脱离时,卫星与末级火箭具有相同的速度,并沿同一轨道运动。由于轨道处仍有稀薄气体存在,而卫星与火箭的外形不同,致使两者所受的阻力不同,因而两者的距离逐渐被拉开。
运载火箭的发射是有一定程序的,包括起飞、加速、入轨、箭器分离等。如果发射的是回收式航天器,最后还有回收程序。下面简单介绍一下各个程序:
起飞
火箭经过事先组装、调试以及某些试验后,便用运输系统(火车或汽车、拖车)将之运往发射场,竖立在发射架上,然后进行发射前的准备工作,如航天器的安装、所有管线的连接等。如果是液体推进剂火箭,还要加注推进剂,填充压缩空气和安装爆炸螺栓等火工品(航天器安装要先于火工品安装,以保障安全);然后进行全箭检查,火箭垂直度调整和方向粗瞄准;最后再进行方向精瞄准和临射检查;向火箭推进剂贮箱充气增压;启动发动机;火箭起飞,沿预定轨道飞行。当然,点火起飞是由电子计算机倒计时和一系列控制指令实现的。 加速和飞行
火箭起飞后,沿预定发射轨道飞行,发射轨道包括垂直起飞段、程序转弯段和入轨段。随着各级火箭的不断点火加速,火箭的速度逐步加快,每级火箭能获得约4千米/秒的速度。
入轨
各种运载火箭在前两段的工作程序基本相同,而在入轨阶段则有些差异,有直接入轨的,有滑行入轨的,有过渡转移入轨的。
直接入轨适于低轨道航天器,如地球资源探测卫星、侦察卫星和载人航天飞船等。在这种入轨方式下,火箭是连续工作,当最后一级火箭发动机关机时,航天器便进入预定轨道,此时箭体与航天器分离(整流罩先行分开)。在此前,各级火箭顺次点火,完成工作的那一级火箭便被及时抛掉。
而滑行入轨适于发射中、高轨道的航天器,如太阳同步气象卫星、导航卫星等。滑行入轨分三个阶段飞行:主动段(发动机点火工作段)、滑行段(发动机关机靠惯性飞行段)、加速段(发动机再次点火,适于液体推进剂火箭,固体火箭无法再次点火)。
过渡转移入轨适用于发射地球同步轨道航天器,如地球同步轨道通信卫星、气象卫星等。这种入轨方式十分复杂:第一级、第二级火箭连续工作,接着第三级火箭第一次点火,使卫星与第三级火箭同时进入小椭圆轨道(停泊轨道)绕地球飞行。当与赤道平面相交时,第三级火箭第二次点火工作,于是将卫星送入36000千米高的赤道上空,近地点为400千米的大椭圆轨道,称之为过渡轨道。当达到预定轨道后,箭星分离。至此,运载火箭完成了发射任务。 至于在轨道上的卫星的姿态调整、轨道参数测量及轨道微调,则是地面测控站的任务了。而星际探测器或无人飞船、载人飞船的太空飞行、登陆外星等则要受在地面宇航测控中心的监视和控制。
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