Расчет параметров ориентации спутниковой антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны. Измерения, настройка, согласование

 Комментарии к статье

В статье предложены алгоритм и программа расчета параметров угла места и азимута, необходимых для ориентации антенны на геостационарный спутник-ретранслятор телевизионных программ.

Перед установкой антенны необходимо выбрать спутник - источник сигнала, уточнить его название и орбитальную позицию, выбрать передатчик с конкретной частотой. Эту информацию можно найти в Интернете, в частности автор пользуется информацией, размещенной на сайте [1].

Возможности вычисления угла места и азимута ориентации антенны предоставляют ряд компьютерных программ, в основном коммерческих, например Satellite Antenna Alignment, SatHunter, SMW Link, SatMF. Но не все программы позволяют вычислить магнитный азимут, зная который, можно использовать такой несложный инструмент ориентации антенны, как компас. По мнению автора, это один из самых простых способов установки антенны. Но для этого необходимо знать и учитывать местное магнитное склонение.

Вычисления выполняют по следующему алгоритму:

1 Расчет угла места:

где m - частное радиусов геостационарной орбиты и экватора Земли; А - широта места приема; В - разность долгот места приема и подспутниковой точки.

Эта формула дает значение геометрического угла места без учета влияния атмосферы Земли. Это влияние (рефракция) особенно велико для малых значений угла места.

2. Поправка угла места на рефракцию при распространении сигнала от спутника В практике ориентации антенн ее целесообразно учитывать для значений угла места меньше 30°:

градусы, уточненное значение угла места.

3. Расчет географического азимута:

4. Расчет магнитного азимута:

Наиболее сложно определить местное магнитное склонение. Известно, что географический и магнитный полюсы Земли не совпадают. Магнитный азимут направления на географический северный полюс и есть местное магнитное склонение. Для всей европейской части России местное магнитное склонение положительно. Определить его для точки с конкретными географическими координатами можно, в частности, используя сайты [2] и [3]

На основании вышеизложенного написана программа на языке Visual Basic 6.0 для подсчета угла места установки и нацеливания антенны на конкретный спутник, а также для расчета азимута ее установки. Также, для удобства пользователя, в случае необходимости уточнения местного магнитного склонения проводится расчет магнитного азимута установки антенны. Математическая часть, после соответствующей доработки, использована из книги [4].

Исходные данные для расчета:

-    позиция спутника на геостационарной орбите;
-    географические координаты места приема;
-    местное магнитное склонение.

С программой работают так:

1. Запускают исполняемый файл программы Caljnst Ant v1.4-2.exe. На рабочем столе появляется окно программы показанное на рисунке. При первом запуске программы все исходные параметры расчета равны нулю, а разделы результатов вычислений показаны серым шрифтом.

2.    Вводят значение долготы подспутниковой точки для конкретного спутника (орбитальная позиция спутника на геостационарной орбите).

3.    Вводят географические координаты точки приема (места установки антенны). Координаты можно определить по навигатору спутниковой системы ГЛО-НАСС или иной аналогичной, а при его отсутствии - по географической карте.

4.    В случае использования компаса необходимо знать местное магнитное склонение. Для этого включаем опцию учета магнитного склонения с помощью нажатия на кнопку "Учитывать магнитное склонение". Далее при нажатии на кнопку "Уточнить" программа сама автоматически соединяется через Интернет с сайтом [2]. передает ему координаты места приема и считывает результаты вычислений в соответствующее окно. Для этого программа использует функции браузера Internet Explorer. Для контроля работы программы рекомендуется поставить галочку "Показывать процесс запроса магнитного склонения". Если программа не сможет правильно взаимодействовать с сервером сайта [2] (например, если на компьютере установлен другой браузер), то можно на сайте [2] вручную заполнить форму для значений долготы (Longitude) и широты (Latitude) места приема, после чего надо нажать на кнопку "Compute Declination". Сервер сайта вычислит магнитное склонение, которое вручную переносят в окно программы.

5. Нажимают на кнопку "Расчет", после чего программа вычислит угол места и азимут, значения которых будут выведены в соответствующие окна. Для примера на рисунке показано окно программы для расчета ориентации антенны на спутник Eutelsat W4/W7 (долгота 36°) в месте жительства автора.

В программе предусмотрена возможность распечатки исходных данных и результатов расчета на системном принтере нажатием на кнопку "Печать", а также сохранения их в текстовый файл Callnst Ant.txt нажатием на кнопку "Сохранить". Этот файл программа создает автоматически при первом запуске, а при последующих запусках добавляет информацию в его конец. Пользователь может посмотреть этот файл в любом текстовом редакторе, например, в программе "Блокнот", и удалить данные, которые больше не нужны.

При повторном запуске программа выводит предыдущие исходные данные, которые она сохраняет в файле Cal lnst_ Ant.ini. Это очень удобно, особенно при работе в одной и той же местности, так как ее географические координаты и магнитное склонение нужно вводить только один раз. При последующих запусках программы они автоматически выводятся в соответствующих окнах.

Программа содержит справочный файл Cal lnst Ant v1.4.2.chm, который можно запустить как из программы командой меню "Справка", так и отдельно от нее. Этот файл содержит инструкцию по работе с программой и таблицу географических координат и значений магнитного склонения для ряда крупных городов России.

Если рассчитанный угол места меньше нуля, то спутник не виден из выбранного места приема. Эта проблема особенно проявляется для высоких широт, при этом наблюдаемая часть геостационарной орбиты значительно сокращается

В случае, когда затруднительно воспользоваться компасом из-за мешающего влияния металлоконструкций, можно определить направление на север по Солнцу, как описано в статье [5].

Работа программы проверена для северной широты и восточной долготы места приема.

Программу можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2012/05/spant.zip.

Литература

1. LyngSat - lyngsat.com
2. NOAA NATIONAL GEOPHYSICAL DATA CENTER.
3. Magnetic declination calculator.- geomag.nrcan.gc.ca apps mdcal-eng.php
4. Стивенсон Д. Спутниковое ТВ. Практическое руководство: Пер. с англ. - М.: ДМ К 1 Пресс, 2001.
5. Давиденко А. Указатель азимута антенны на герконах - Радио, 2008. № 8 с. 55-57

Автор: В. Беляев

Смотрите другие статьи раздела Антенны. Измерения, настройка, согласование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Бюджетные китайские электромобили 11.11.2021 Китайские электромобили, цены на которые снижаются последние годы, стали гораздо дешевле европейских аналогов - в некоторых случаях в два раза. Большая часть китайский производителей нацелена на массовый рынок, при этом они адаптируют ранее выпущенные машины с ДВС под электродвигатели. Это позволяет эффективно расширять аудиторию. За последние 10 лет средняя стоимость электромобилей снизилась практически вдвое (на 47%). Однако если взять сегмент полноразмерных автомобилей, то средняя цена с 2011 года опустилась в 2,75 раза. В Китае лидируют по продажам небольшие городские электромобили, которые выбирают 40% покупателей. Их средняя цена составляет 6,7 тыс. евро. Наиболее популярной моделью является Wuling Hongguang Mini EV, недавно Chery выпустила очень похожий автомобиль, который сразу же возглавил рейтинг продаж. За первые 9 месяцев 2021 года рост продаж китайский электромобилей составил 190%. За три квартала в КНР было продано 1,8 миллиона электромобилей, что составило 12,4% от общего количества проданных машин. Своим успехом сегмент электромобилей во многом обязан именно государству. Главный толчок прогрессу министр науки и технологий КНР Вань Ган, который ранее работал инженером Audi. Главной его целью стало вытеснение европейских автомобилей с рынка, а также борьба с загрязнением воздуха. Начиная с 2009 года Китай развивал программы по снижению углекислого газа в атмосфере. Кроме того, Китай выделяет разнообразные субсидии автомобильным компаниям. В итоге производство электромобилей стало стабильным и заметно подешевело.

Другие интересные новости:

▪ Сетевой адаптер Mellanox Innova IPsec 40GbE с шифрованием данных

▪ Светодиод толщиной в 3 атома для сверхтонких гибких экранов

▪ Стволовые клетки - генераторы волосяных луковиц

▪ Пули с лазерным наведением

▪ Автомобиль не наедет на пешехода

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Молниезащита. Подборка статей

▪ статья Сельское хозяйство. Справочник кроссвордиста

▪ статья Куда исчезли марсианские каналы? Подробный ответ

▪ статья Кассир зала. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Датчик радиоизлучений. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой высококачественный стереоприемник FM диапазона 70-110 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025