km/s。于是得到卫星S的“星下点”G的高度
将地球上不同位置所得出的不同的h值相比较并排列在一起,便可得出地球表面的形状。
《数学教学》编者注:卫星S是动态的,要“将地球上不同位置所得出的不同的h值相比较并排列在一起”,必须计算出卫星S在某一时刻t时的“星下点”G所在位置的坐标(或经纬度),才能在该位置上赋予其高度h。
2.2 对问题(2)的解法讨论
一、台北中山女子高级中学队的解法
要判断卫星能否完整测量整个地球,我们必须考虑它的轨道倾角和偏心率。只有当轨道所在平面与赤道所在平面的倾角为90度或接近90度的卫星才能完整测量地球,所以我们选择以极轨道卫星建立模型。所谓极轨道卫星就是轨道所在平面与赤道所在平面的倾角为90度,且轨道经过南北极上空的卫星。
我们将卫星照射到地球表面的范围称为“足印区”,密集的足印区形成“足印带”,设足印带的宽度为d(km)。d可由卫星高度H和雷达高度计的锥角x°推得 d=2H·tanx°(如图6)。
图6
查资料得知,卫星绕地球一周所需的时间为
其中r为卫星与地心的距离,即r=H R,H为卫星到地表的距离,R为地球半径,G为万有引力常数,M为地球质量。
由于卫星绕地球一周形成的足印带面积约为d×地球周长,所以完整测量一遍地球的