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人工衛星の高度は単なる地表からの距離ではなく、地球中心からの軌道半径、円軌道速度、軌道周期と結びついています。高度・速度・周期が同じ重力法則から決まる仕組みを解説します。

人工衛星の速度は、重力、地球中心からの距離、軌道エネルギー、軌道形状で決まります。円軌道速度、vis-viva式、楕円軌道、軌道変更、脱出速度まで仕組みを解説します。

人工衛星のデータは、符号化・変調・増幅を経て電波に載せられ、アンテナから地上へ送られます。受信側で復調・復号して元の情報へ戻すまでの通信サブシステムの仕組みを解説します。

GPSは、衛星群・地上管制・受信機の3つが連携し、PRNコード、航法メッセージ、擬似距離を使って位置と時刻を計算します。GPS全体の仕組みをデータの流れから解説します。

人工衛星の軌道は、衛星の目的に合わせて決められます。高度・傾斜角・周期・軌道形状が観測範囲、再訪頻度、通信条件、寿命を左右する理由を解説します。

人工衛星は高度によって観測範囲、地上分解能、軌道周期、大気抵抗、寿命が変わります。低軌道・超低高度・静止軌道を比べながら、高度が衛星性能を左右する理由を解説します。

人工衛星の速度は高度で決まります。地球に近い低軌道ほど重力が強く、円軌道を保つには速く飛ぶ必要があります。軌道速度・高度・周期の関係を解説します。

人工衛星との通信には、地上局、追跡アンテナ、通信窓、中継衛星が必要です。低軌道衛星の可視時間、距離による回線損失、アンテナ追尾、TDRSやEDRSの役割を解説します。

GPSは複数の人工衛星から届く位置・時刻信号の到達時間を使って現在地を計算します。なぜ4機以上の衛星と正確な時計が必要なのか、擬似距離・原子時計・みちびきまで解説します。

気象衛星は静止軌道から同じ地域を高頻度で観測し、可視・赤外・水蒸気など複数波長から雲、台風、上空の風、海面水温を監視します。宇宙から気象を観測できる理由を解説します。