人造卫星的优点非常突出，它能同时处理大量的资料，并可及时将其传送到世界任何角落，使用三颗卫星即能涵盖全球各地。人造卫星的用途非常广泛，如今，不管是科学、通信和气象领域，还是军事和资源探测等领域，都需要卫星的辅助才能完成。
从某种意义上可以说，人造卫星就是人类在太空中的眼睛和耳朵。它不但引领人类进入了太空时代，还为人类亲自进入太空提供了必要的环境参数。
第一颗人造卫星开创了新时代
卫星是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体。环绕哪一颗行星运转，就把它叫做哪一颗行星的卫星。比如，月亮环绕着地球旋转，它就是地球的卫星。“人造地球卫星”简称“人造卫星”，就是我们人类“人工制造的卫星”。1957年10月4日，苏联发射了第一颗人造地球卫星。这一事件具有划时代的意义，它开创了一个新时代，宣告人类已经进入太空时代。
太空中的人造天体——人造卫星第一颗人造地球卫星的设计和制造，主要由苏联著名的火箭和宇航设计师科罗廖夫领导的试验设计局完成。卫星呈球形，由铝合金制成，直径58厘米，重83.6千克。它沿着椭圆轨道飞行，每96分钟环绕地球一圈。卫星载有两部无线电发报机，通过安置在卫星表面的4个天线，发报机不断地把最简单的信号发射到地面，发出“滴——滴——滴”的声音。世界各地许多无线电爱好者当时都接收到了这一来自外空的信号。一些人围着收音机，侧耳倾听着初次来自太空的声音；另一些人则仰望天空，试图用肉眼在夜晚搜索人造地球卫星明亮的轨迹。
1957年10月4日世界上第一颗人造地球卫星升空
这颗人造卫星安装在三级火箭的最顶端，随着一声巨响，火箭载着卫星射向上空，第一级火箭燃烧完了自动脱落，第二级火箭发动机推动其上升，燃烧完了自动脱落，火箭变得更轻了，飞行速度也更快了。随着速度的增加和空气阻力减小，它飞得越来越高。第三级火箭把卫星送到大气层以上，人造卫星从第三级火箭中弹出，达到第一宇宙速度（7.9千米/秒），进入环绕地球轨道独自在太空飞行。
第一颗人造地球卫星在近地轨道上运行了92个昼夜，绕地球飞行1400圈，总航程6000万千米，于1958年1月4日陨落。为了纪念人类进入宇宙空间的这一伟大创举，苏联在莫斯科的列宁山上建立了一座纪念碑，碑顶安放着这颗人造天体的复制品。
太空狗“莱卡”一个月后，1957年11月3日，苏联又发射了第二颗人造地球卫星，它的重量一下增加了5倍多，达到508千克。这颗卫星呈锥形，为了在卫星上节省出位置增设一个密封生物舱，不得不把许多测量仪器移到最末一节火箭上去。在圆柱形的舱内，安然静卧着一只名叫“莱卡”的小狗。小狗身上连接着测量脉搏、呼吸、血压的医学仪器，通过无线电随时把这些数据报告给地面。为了使舱内空气保持新鲜清洁，还安装了空气再生装置和处理粪便的排泄装置。舱内保持一定的温度和湿度，使小狗感到舒适。另外还有一套自供食装置，一天3次定时点亮信号灯，通知莱依卡用餐。使人遗憾的是，由于当时技术水平的限制，这颗卫星无法收回，试验狗在卫星生物舱内生活了一个星期，完成全部实验任务后，只好让它服毒自杀，成为宇航飞行中的第一个牺牲者。
随着苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，人类利用人造天体研究和开发宇宙的时代开始了。在苏联成功发射人造卫星的刺激下，美国加紧了运载火箭的研制。1957年12月4日，美国人匆匆发射第一颗卫星，但点火后仅两秒钟就爆炸了，直至次年的2月1日，美国才调用前联邦德国火箭专家布劳恩研制的“丘比特C号”火箭将一颗重14千克的人造卫星“探索者1号”送入地球轨道。
此后，英国、加拿大、法国、澳大利亚、西德、日本、中国、印度也相继将各自的人造卫星送入了地球轨道。
世界主要国家第一颗人造地球卫星有关资料
国家发射时间重量（千克）形状尺寸（米）苏联1957.10.483.6球体直径0.58美国1958.2.18.3圆柱体高0.75，直径0.153英国1962.4.2660圆柱体高0.56，直径0.58加拿大1962.9.29144.7扁球高0.81，直径1.06法国1965.11.2641.7圆柱体中段高0.53，直径0.55澳大利亚1967.11.2971.2锥体高1.52，底径0.62西德1969.11.872圆柱体加锥顶长1.23，直径0.76日本1970.2.1138锥体高1.00，底径0.48中国1970.4.24173球形多面体直径1.00印度1975.4.19365圆柱体高1.19，直径1.59
知识点
宇宙速度
所谓宇宙速度就是从地球表面发射飞行器，飞行器环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度。第一宇宙速度大约为7.9千米/秒。物体在获得这一水平方向的速度以后，不需要再加动力就可以环绕地球运动。
地球上的物体要脱离地球引力成为环绕太阳运动的人造行星，需要的最小速度是第二宇宙速度。第二宇宙速度为11.2千米/秒，是第一宇宙速度的根号2倍。地面物体获得这样的速度即能沿一条抛物线轨道脱离地球。
地球上物体飞出太阳系相对地心最小速度称为第三宇宙速度，它的大小为16.6千米/秒。地面上的物体在充分利用地球公转速度情况下再获得这一速度后可沿双曲线轨道飞离地球。当它到达距地心93万千米处，便被认为已经脱离地球引力，以后就在太阳引力作用下运动。这个物体相对太阳的轨道是一条抛物线，最后会脱离太阳引力场飞出太阳系。
人造地球卫星的飞行轨道
人造卫星是发射数量最多的一种航天器，占全部航天器的90%左右，在科学、军事和国民经济各个方面都得到了极其广泛的应用。如果按用途划分，人造地球卫星一般可分为：科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。
科学卫星科学卫星是用于科学探测和研究的卫星，主要包括空间物理探测卫星和天文卫星。科学卫星使用的仪器包括望远镜、光谱仪、电离计、压力测量仪和磁强计等。借助这些仪器可研究高层大气、地球辐射带、地球磁层、宇宙线、太阳辐射和极光，观测太阳和其他天体。
技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。航天技术中有很多新原理、新材料、新仪器，其能否使用，必须在天上进行试验；一种新卫星的性能如何，也只有把它发射到天上去实际“锻炼”，试验成功后才能应用。这类卫星数量较少，但试验内容广泛，例如生物对空间环境适应性的试验、载人飞船生命保障系统和返回系统的验证试验、无线电新频段的传输试验、新遥感器的飞行试验和轨道上截击试验等等。
卫星导航定位应用卫星是直接为国民经济和军事服务的卫星，在所有人造地球卫星中其种类最多，发射数量也最多，其中包括：通信卫星、气象卫星、侦察卫星、导航卫星、测地卫星、地球资源卫星、截击卫星等等。
我们在了解了卫星的种类以后，再来思考一个问题，为什么这些人造地球卫星“不吃不喝”也能按预定的轨道飞行呢？
地球对周围的物体有引力的作用，因而抛出的物体要落回地面。但是，抛出的初速度越大，物体就会飞得越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过，从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就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。科学家用飞行速度极快的火箭把人造地球卫星发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，这样，即使人造地球卫星“不吃不喝”也可以按预定的轨道飞行了。
人造卫星的运行轨道除近地轨道外，通常有三种：地球同步轨道、太阳同步轨道、极轨轨道。
卫星分布图卫星轨道高度达到35786千米，并沿地球赤道上空与地球自转同一方向飞行时，卫星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同，相对位置保持不变。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空，称为地球静止轨道卫星，简称静止卫星。在静止轨道上卫星可以看到40%的地球表面，这对通信非常有利，可实现全球范围的信息传递和交换。一般通信卫星、广播卫星、气象卫星选用这种轨道。
太阳同步轨道是轨道平面绕地球自转轴旋转的，方向与地球公转方向相同，旋转角速度等于地球公转的平均角速度（360度/年）的轨道，它距地球的高度不超过6000千米。在这条轨道上运行的卫星以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的。一般气象卫星、地球资源卫星采用这种轨道。
极地轨道是倾角为90度的轨道，在这条轨道上运行的卫星每圈都要经过地球两极上空，可以俯视整个地球表面。一般气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星常采用此轨道。
人造卫星在几百千米以上的高度飞行，不受领土、领空、地理和气候条件限制，视野广阔。它能飞越地球任何地区，特别是人迹罕至的原始森林、沙漠、深山、海洋和南北两极，并对地下矿藏、海洋资源和地层断裂带等进行观测。用途各异的人造卫星给人们的生活带来了许多便利，使我们越来越离不开它们。
知识点
牛顿三大定律
牛顿三大定律，又称牛顿运动定律，是由英国著名科学家伊萨克·牛顿总结于17世纪并发表于《自然哲学的数学原理》的三大经典力学基本运动定律的总称。
牛顿第一定律又称惯性定律，其基本内容是：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动或静止状态。
牛顿第二定律的主要内容有：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
牛顿第三定律的基本内容是：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线上，大小相等，方向相反。
为人类传播信息的通信卫星
自古以来，人们就对快速通信有迫切的愿望。20世纪无线电通信的实现，使人类的通信手段大为改观。无线电通信是靠电波传送信号的，其中超短波和微波具有传输信息容量大、信号稳定可靠等优点。但二者只能直线传播，人们只好每隔50千米为它们建造一个中继通信站，使它们像跑接力赛一样把电波传送到遥远的地方。设置许多中继站要耗费巨大的资金，特别是要在崇山峻岭和浩瀚的大洋上建立中继站，就更加困难了。
通信卫星1944年，一个名叫克拉克的英国人发表了一篇题为《地球外的中继》的论文。他提出了一个十分大胆的设想，即人类有可能通过发射人造地球卫星，为地面通信建立设在空间的“中继站”。这就相当于在天上挂起一个“驿站”，把信号发给天上的卫星，再由卫星接收后转发到地面的另一个地方。这就是卫星通信的最初原理。
“通信卫星”就是用于实现通信目的的一种人造地球卫星。通信卫星按轨道分为静止通信卫星和非静止通信卫星；按服务区域不同可分为国际通信卫星和区域通信卫星或国内通信卫星；按用途可分为专用通信卫星和多用途通信卫星，前者如电视广播卫星、军用通信卫星、海事通信卫星、跟踪和数据中继卫星等，后者如军民合用的通信卫星，兼有通信、气象和广播功能的多用途卫星等。
通信卫星像一个国际信使，收集来自地面的各种“信件”，然后再“投递”到另一个地方的用户手里。由于它是“站”在35786千米的高空，所以它的“投递”覆盖面特别大，一颗卫星就可以负责1/3地球表面的通信。如果在地球静止轨道上均匀地放置三颗通信卫星，便可以实现除南北极之外的全球通信。当卫星接收到从一个地面站发来的微弱无线电信号后，会自动把它变成大功率信号，然后发到另一个地面站，或传送到另一颗通信卫星上后，再发到地球另一侧的地面站上，这样，我们就收到了从很远的地方发出的信号。
中国“东方红2号”通信卫星通信卫星从1958年美国发射的“斯科尔”卫星开始，接着发射了“信使”、“电星”、“中继站”、“辛康号”等实验卫星。经过这一实验阶段，1965年4月6日，美国成功发射了世界上第一颗商用卫星“晨鸟号”。它是通信卫星从试验阶段转为实用阶段的标志，开创了民用国际卫星通信的先河。
1976年，加拿大最先利用卫星来转播电视，它利用美国通信卫星建立了全世界首家电视转播网。1984年，日本又首先发射了专用于卫星电视转播的广播卫星“BS—2a”。卫星转播使世界各地人瞬息之间足不出户地了解天下事成为现实，如通过电视屏幕同观一场竞技比赛，或同时出席一个国际会议等等。
我国的通信卫星发展起步较晚，第一颗静止轨道通信卫星是1984年4月8日发射的，命名为“东方红2号”，之后又成功发射了多颗地球同步实用通信卫星。这些卫星先后承担了广播、电视信号传输，远程通讯等工作，为国民经济建设发挥了巨大作用。
随着航天技术和电子信息技术的发展，通信卫星已开始逐步应用于电视教育、电视电话、医疗会诊、环境监测、情报检索等各领域。事实表明，通信卫星开始了全球卫星通信的新时代，是信息化社会到来的明显标志之一。
为人类测云卜雨的气象卫星
明天天气怎么样？这是人们经常要问的一个问题。可是用地面气象台、气球、飞机，乃至火箭等去观察天气却有很大局限性，而且地球上有80%的地区无法用上述工具去观测，于是气象卫星便大显身手。气象卫星是对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星，具有范围大、及时迅速、连续完整的特点，并能把云图等气象信息发给地面用户。
美国“泰罗斯1号”气象卫星根据运行轨道的不同，气象卫星分为极轨气象卫星和静止气象卫星两种。一颗围绕地球两极运行的极轨气象卫星每天对全球进行两次气象观测，可获取全球气象资料。一颗运行在地球赤道上空的静止气象卫星则能对全球近1/3的地区连续进行气象观测，在30分钟或更短时间内获取一幅全景圆盘图，实时将资料送回地面。
1960年4月1日，美国发射了世界上第一颗试验性气象卫星“泰罗斯1号”。这颗试验气象卫星呈18面柱体，高48厘米，直径107厘米。卫星上装有电视摄像机、遥控磁带记录器及照片资料传输装置。它在700千米高的近圆轨道上绕地球运转1135圈，共拍摄云图和地势照片22952张，有用率达60%，具有当时最优秀的技术性能。
气象卫星图美国从1960年至1965年间，共发射了10颗“泰罗斯”气象卫星，其中最后两颗为太阳同步轨道卫星。1966年2月3日，美国研制并发射了第一颗实用气象卫星“艾萨1号”，它是美国第二代太阳同步轨道气象卫星，轨道高度约1400千米，云图的星下点分辨率为4000米。从1966年至1969年间，又发射了9颗，获得了大量气象资料。它们的发射成功开辟了世界气象卫星研制的新领域，大大减少了由于气象原因造成的各种损失。
苏联的气象卫星命名为“流星号”，分Ⅰ、Ⅱ号两个系列。“流星Ⅱ号”卫星为太阳同步轨道卫星，每天两次探测全球有关云层分布、雪和冰层覆盖、地面温度、云顶高度等数据，并将数据传给本国及其他国家的60多个自动图像接收站，业务十分繁忙。
中国“风云2号”气象卫星
我国1988年9月7日发射了第一颗气象卫星“风云2号”太阳同步轨道气象卫星。卫星云图的清晰度可与美国“诺阿”卫星云图媲美，但由于星上元器件发生故障，它只工作了39天。后成功发射了四颗极轨气象卫星（“风云号”）和三颗静止气象卫星（“风云2号”），经历了从极轨卫星到静止卫星，从试验卫星到业务卫星的发展过程。
我国的极轨气象卫星和静止气象卫星已经进入业务化，在轨运行的卫星分别是“风云1号D星”和“风云2号C星”。我国是世界上少数几个同时拥有极轨和静止气象卫星的国家之一，是世界气象组织对地观测卫星业务监测网的重要成员。
以前，人们只能从下往上拍摄云图，由于上层云被下层云遮住，所以往往拍摄不到上层云。有了气象卫星，就可以从上往下拍摄云图。气象卫星主要凭借电视摄像机和气象遥感器来实现对地观测。卫星上的电视摄像机开启快门后，会把图像信息转化成电信号存储下来，并发回到地面接收站上。
气象遥感器能够接收和测量地球及其大气的可见光、红外和微波辐射，并将它们转换成电信号传送到地面。地面站接收后，经过计算机处理就可以得到云的形状、云顶高度、大气温度和湿度、海面温度和冰雹覆盖面积等，进一步处理后就可以发现天气变化的趋势。把气象卫星获得的气象资料跟其他探测方法获得的气象资料一起进行综合分析后，就可以准确地预报天气了。
气象卫星除了对天气预报和气候预测有重要作用外，在自然灾害和地球环境监测以及海洋、航空、航海和农业、渔业等方面都有着广泛应用价值，是应用卫星中重要的多用途卫星，具有显著的社会和经济效益。
知识点
卫星云图
我们在天气预报中常常听到预报员提到“卫星云图”一词，什么是卫星云图呢？所谓的卫星云图就是由气象卫星自上而下观测到的地球上的云层覆盖和地表面特征的图像。
卫星对地球的观测已经成为当今世界不可或缺的信息来源。利用卫星云图可以识别不同的天气系统，确定它们的位置，估计其强度和发展趋势，为天气分析和天气预报提供重要的依据。在海洋、沙漠、高原等缺少气象观测台站的地区，卫星云图所提供的资料，弥补了常规探测资料的不足，对提高预报准确率起了重要作用。
探矿寻宝的地球资源卫星
资源卫星是勘测和研究地球自然资源的卫星。根据观测重点的不同，地球资源卫星分为陆地资源卫星和海洋资源卫星。
美国“陆地卫星1号”资源卫星
资源卫星利用星上装载的多光谱遥感设备，获取地面物体辐射或反射的多种波段电磁波信息，然后把这些信息发送给地面站。由于每种物体在不同光谱频段下的反射不一样，地面站接收到卫星信号后，便根据所掌握的各类物质的波谱特性，对这些信息进行处理、判读，从而得到各类资源的特征、分布和状态等详细资料，人们就可以免去四处奔波、实地勘测的辛苦。
世界上第一颗陆地资源卫星是美国1972年7月23日发射的，名为“陆地卫星1号”。它采用近圆形太阳同步轨道，距地球920千米高，每天绕地球14圈。星上的摄像设备不断地拍下地球表面的情况，每幅图像可覆盖地面近两万平方千米，是航空摄影的140倍。
世界上第一颗海洋资源卫星也是美国发射的，时间为1978年6月，名为“海洋卫星1号”。它装备有各种遥测设备，可在各种天气里观察海水特征、测绘航线、寻找鱼群、测量海浪海风等。
中巴地球资源卫星资源卫星可称得上是勘探地球的行家。例如世界上最长的河流亚马逊河，长期以来该流域的资源状况一直是个谜。然而在20世纪80年代中期以后，人们在资源卫星的帮助下，没费多大力，就对这一河流的地形地貌、土壤植被、森林、矿藏等资源了如指掌。勘测发现，亚马逊河还有一条几千千米长的大支流。不得不说，这样惊人的发现，离不开资源卫星的功劳。
资源卫星还有许多用途，比如有考察农业作物种类、生长状况、收成情况、地质结构、地质断层、岩石类型、土壤特性、地面含水线、地表水源分布、工业污染程度等方面的用途；有观测海水特征、海水漂移、水陆界面、海水波浪、海面温度、海水分布和海面风、海流、海冰岛屿等方面的用途；有寻找鱼群、绘制航路和海底地形图、测量热带降雨量等方面的用途，为研究全球能量循环提供资料。
在矿物调查方面，资源卫星能够通过岩石的光谱特征和地形的类型来识别矿物种类和贮量、对地下能源进行查明和估计贮量、勘察海洋石油资源等。
在环境监测方面，它能够调查内陆水资源、监视海岸侵蚀，能够进行地震和火山探测、地理绘图和地质学研究、大气流以及海湾污染调查、臭氧层监视等。
在农业观测方面，它能进行作物产量估计、土壤含水量估计、早期病虫害预报、森林火灾预警、野生动物调查、鱼讯探测等。
在交通建设与建筑方面，它能进行公路铁路选址、地质调查等。例如1987年，我国在修建大同—秦皇岛的铁路时，遇到了拦路虎桑亁河。原以为这条河为不可通的地段，铁路须绕行40千米。而每千米的铁路建设费高达900万元人民币，还要占用数千亩良田。科学家研究了资源卫星提供的图片，证明桑亁河的地质条件可以让铁路搭桥通过，这样便减少了国家4亿元的投资。可以说，资源卫星的应用范围非常广泛，已远远超出了“资源”这一范围。
目前，资源卫星已形成了仅次于通信卫星的第二大航天产业。美国的陆地卫星系列、法国的斯波特系列、印度的遥感卫星系列、加拿大的雷达卫星系列、中国的资源卫星系列等都是当今有名的地球资源卫星。地球资源卫星已越来越成为一种多用途的遥感卫星，对国民经济发展具有十分重要的意义。
导航卫星是太空中的指南针
GPS系统导航卫星是为地面、海上、空中和空间用户提供导航定位参数的专用卫星，犹如悬在太空中的指南针。导航卫星属于卫星导航系统的空间部分，它装有专用的无线电导航设备。用户接收卫星发来的无线电导航信号，通过时间测距或多普勒测速分别获得用户相对于卫星的距离或距离变化率等导航参数，并根据卫星发送的时间、轨道参数求出在定位瞬间卫星的实时位置坐标，从而定出用户的地理位置坐标和速度矢量分量。
人们研制导航卫星，最初仅仅出于军事目的。20世纪50年代末，美国海军为了解决北极星潜艇执行长期任务的导航问题，提出了研制“子午仪”导航卫星的计划，并于1958年12月与约翰·霍布斯金大学应用物理实验室签订了研制“子午仪”卫星的协议。1960年4月13日，“子午仪1B”卫星成功地发射。1963年12月，第一颗实用型“子午仪”卫星“5B—2号”发射成功。1964年6月，第一颗定型的“子午仪”卫星“5C—1号”发射，并交付海军使用。
美国“子午仪”卫星为提供全球导航能力，“子午仪”卫星采取组网形式，由6颗卫星组成，分布在6个等间距极轨道平面内。到1967年，组网工作完成，这个导航卫星网被命名为“海军导航卫星系统”（即NNSSS）。利用“子午仪”卫星，用户每隔90分钟就可利用卫星定位一次。通过用户接收机上的计算机进行计算，每次定位需要8～10分钟。单频接收机定位精度约80～100米左右；双频接收机导航定位精度可提高到15～25米。
1967年，美国政府宣布解密，许多国家的商船都使用这种卫星来进行导航。但是，“子午仪”导航卫星只能提供经度和纬度，不能定出高度，虽能连续导航，但平均定位间隔时间达 15小时，达不到飞机和导弹的三维空间的定位要求。为此，从1973年起，美国开始研制新一代的导航卫星全球定位系统（GPS）。
“GPS”就是全球卫星导航与定位系统的缩写。该系统研制的目的是为美国陆海空三军提供统一的全球性精确、连续、实时的三维位置和速度的导航定位服务。
GPS系统是由分布在6个轨道面上的24颗卫星组成的星座。GPS卫星的轨道高度为20000千米，星上装有高精确度的原子钟。地面上有一个主控站和多个监控站，定期地对星座的卫星进行精确的位置和时间测定，并向卫星发出星历信息。用户使用GPS接收机同时接收4颗以上卫星的信号，即可确定自身所在的经纬度、高度及精确时间。
中国“北斗1号”卫星GPS系统的军用定位精度小于10米，民用定位精度小于100米。美国在海湾战争、科索沃战争和阿富汗战争中广泛使用了GPS系统。
俄罗斯也有类似的系统，名叫GLONASS系统。但由于俄经济困难，且卫星寿命短，星座不能保持足够数目，影响了其正常功能。
目前我国所有的“北斗1号”卫星导航定位系统，是区域性有源三维卫星定位与通信系统，英文缩写CNSS。它是继美国的GPS、俄罗斯的CLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。
导航卫星用途十分广泛：在军事领域，除了常规的导航、定位功能以外，GPS系统可以用于导弹的精确制导，可以用于作战单位或士兵的找寻，可以用于武装力量的探测；在民用领域，它的用途更加广泛，包括航天器定位、全球授时、地形测绘、地质勘探、资源调查、城市规划、国界测定、海岛与礁石联测、山体测高、板块和地壳运动测量、交通管制、工程建设等。
GPS系统广泛应用于国民经济和社会生活的众多领域，并产生了深远影响，使过去人们认为不可能的幻想变成了现实。
知识点
经纬度
经纬度是经度与纬度的合称组成一个坐标系统，又称为地理坐标系统。它是人们利用三度空间的球面来定义地球上的空间的一个假设球面坐标系统，能够标示地球上的任何一个位置。
经线也称子午线，地球表面连接南北两极的大圆线上的半圆弧。任两根经线的长度相等，相交于南北两极点。每一根经线都有其相对应的数值，称为经度。经线指示南北方向。不同的经线具有不同的地方时。偏东的地方时要比较早，偏西的地方时要迟。
纬线是地球表面某点随地球自转所形成的轨迹。任何一根纬线都是圆形而且两两平行。纬线的长度是赤道的周长乘以纬线的纬度的余弦，所以赤道最长，离赤道越远的纬线，周长越短，到了两极就缩为0。纬线指示东西方向。
获取军事情报的侦察卫星
电子侦察卫星1990年8月2日，伊拉克突然袭击并占领了科威特的国土，由此拉开了一场持续半年之久的海湾战争。40多万美国及盟国军队云集海湾，伊拉克的重要机场、武器库、战略设施受到了美国导弹和飞机的狂轰滥炸，损失惨重。美国何以能准确地掌握伊拉克的军事机密呢？其中侦察卫星功不可没。
侦察卫星就是窃取军事情报的卫星，它站得高看得远，既能监视又能窃听，是个名副其实的超级间谍。卫星利用光电遥感器或无线电接收机等侦察设备，从空间轨道上对目标实施侦察、监视或跟踪，以搜集地面、海洋或空中目标的情报。侦察设备搜集到的目标辐射、反射或发射出的电磁波信息，用胶卷、磁带等记录贮存于返回舱内，在地面回收；或通过无线电实时或延时传输到地面接收站，再经光学设备和电子计算机等进行处理，从中提取有价值的情报。
由美国宇航局的“火星侦察卫星”探测器
发来的照片提供了火星上存在水的新证据。
利用卫星进行侦察有许多好处：由于目前的领空还没有划到空间高度，因此不存在侵犯领空的国际纠纷，大大优于其他侦察手段；人造卫星位于几百千米高的轨道上，视野广阔，一张卫星照片可覆盖几千甚至几万平方千米的区域，而普通航空照片只有十几平方千米；卫星上装有各种高性能的遥感器，当飞越敌方上空时，可以用各种手段对敌方的军事设施进行侦察，例如，利用摄影的方法可以摄取对方的重要军事目标，不但能看见地表面目标，而且还可以识别伪装，即使隐藏的目标照样可以看见。
第一颗侦察卫星是1959年2月美国发射的“发现者号”卫星。此后，侦察卫星发展迅速，目前已成为有能力发射这类卫星的国家获取情报的有效工具。侦察卫星成为现代作战指挥系统和战略武器系统的重要组成部分。
侦察卫星根据执行任务和侦察设备的不同，分为照相侦察卫星、海洋监视卫星、电子侦察卫星和导弹预警卫星。
照相侦察卫星
美制“锁眼KH-12”太空侦察卫星照相侦察卫星上装有可见光照相机和电视摄像机，对目标实行拍照。为了发现和识别目标，对相机镜头和图像分辨率要求很高。这种卫星一般运行在近地点高度150～280千米的近地轨道上，如果装备上红外相机和多光谱相机，还具有夜间侦察和识别伪装的能力。
照相侦察卫星在发展初期，由于寿命短，所以发射数量多，平均每年达30多颗。美国的照相侦察卫星编号为“锁眼”，最先进的当属“锁眼”KH—12号，它的重量高达12吨，其中主要侦察设备是一台大口径照相机。在照相侦察卫星发展过程中，卫星的侦察能力、地面分辨率、在轨寿命不断提高。据称，美国先进的照相侦察卫星的地面分辨率可达12厘米。
苏联的照相侦察卫星大约比美国晚一代，卫星分辨率、寿命等指标均比美国同一代卫星差。
海洋监视卫星
海洋监视卫星装有雷达、无线电接收机、红外探测器等侦察设备，监视海上舰船和潜艇的活动。为了对广阔的海洋连续进行监视，卫星轨道一般比较高，为1000千米左右的近圆轨道，并需要由多颗卫星组成海洋监视网。苏联和美国都先后发射了这种卫星。
美国的“海洋1号”卫星能利用其测视雷达全天候地监视海上小型船只，它还能探测出高度不过10厘米的海浪。
电子侦察卫星
电子侦察卫星用来侦辨雷达或者其他无线电设备的位置和特性，窃听遥测和通信等机密信息。太空谍眼：电子侦察卫星这种卫星一般运行在高约500或1000多千米的近圆形轨道上。电子侦察卫星是窃听能手，当它经过别国上空时，星上磁带迅速录下雷达信号、电台信号等，等飞经本国上空时又把这些信号输送到地面站，经地面分析、研究，就能掌握别国地面雷达的位置、特性，破译电台的信号。
美国在早期的“发现者”系列卫星上曾进行过电子侦察的试验，1962年5月发射的“搜索者号”是世界上最早的实用侦察卫星。
俄罗斯电子侦察卫星
美国现已发展了四代电子侦察卫星，目前使用的第四代卫星主要有“水星”“军号” “顾问”和“命运三女神”。美国现还在使用一种第三代电子侦察卫星，名叫“猎户座”，用于24小时不间断侦察收集亚洲国家的通信信号，以获取政治、军事等信息。其数据比照相侦察的图片潜在价值更高。
在现代战争中，电子侦察卫星的作用是其他武器装备所不可比拟的。比如像在海湾战争中，美国在空袭伊拉克前几个月就开始通过电子侦察卫星搜集掌握了大量的伊军电子情报。利用这些情报在空袭前几十分钟开始对伊展开电子战，使伊大部分雷达受到强烈干扰而无法正常工作，无线电通信全部瘫痪，连巴格达电台的广播也因干扰而无法听清。据报道，萨达姆与前线作战指挥官的通话，甚至战场分队之间的通话，均被美国的电子侦察卫星所窃听。可以说，电子侦察卫星已成为获得情报所不可缺少的手段。
导弹预警卫星
当洲际弹道导弹发射后，对距离8000～12000千米的目标只要30分钟就能命中。这就要求有一种武器能够在导弹到达目标前就能够侦察到攻击导弹并发出战略预警，及早地使人们进入防空洞或者发射反弹道导弹在大气层外拦截撞毁前来袭击的敌方导弹。这项任务现在主要是用“导弹预警卫星”来完成的。
美国导弹预警卫星预警卫星运行在地球静止轨道，并由几颗卫星组成一个预警网。星上装有红外探测仪，用来探测敌方导弹飞行时发动机尾焰的红外辐射，配合电视摄像机及时准确地判断导弹飞行方向，迅速报警，使防空部队及时拦击导弹，城市居民紧急疏散隐蔽。
1958年，美国开始实施代号为“米达斯”计划的导弹预警卫星研制。1966年又重新制订了著名的“647”预警卫星计划（也叫防御支援计划卫星）。美国从1971年实际使用“647”导弹预警卫星以来，已经探测到苏联、法国和中国的1000多次导弹试验。卫星上的探测器在导弹发射90秒钟之内，便能探测到在起飞的导弹，并在3～4分钟内把探测到的各类信息传输到美国夏延山上的北美防空司令部。
苏联的导弹预警卫星是在1967年发射的。它既能够“看”到美国中西部的戴维斯—蒙森、小石城的“大力神”导弹发射基地和马姆斯特罗姆、沃化的“民兵式导弹”发射基地，又能随时与苏联保持通信联系。用这种大椭圆轨道的预警卫星每天可以进行14小时的监视，因此，只要同时使用2～3颗就可以进行全天候的环球监视了。至1982年底，苏联共发射了33颗导弹预警卫星，在太空中与美国开始了新一轮的超级侦察之战。
知识点
弹道导弹
在本书中，我们多次提到了弹道导弹。什么弹道导弹呢？所谓的弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定程序飞行，关机后按自由抛物体轨迹飞行的导弹。这种导弹的整个弹道分为主动段和被动段。主动段弹道是导弹在火箭发动机推力和制导系统作用下，从发射点起到火箭发动机关机时的飞行轨迹；被动段弹道是导弹从火箭发动机关机点到弹头爆炸点，按照在主动段终点获得的给定速度和弹道倾角作惯性飞行的轨迹。
为了覆盖广大的距离，弹道导弹必需发射很高，进入空中或太空，进行亚轨道宇宙飞行；对于洲际导弹，中途高度大约为1200千米。
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