РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕСТРОЙКИ И НАВЕДЕНИЯ АНТЕННЫ НА ЗАДАННЫЙ ИССКУСТВЕННЫЙ СПУТНИК ЗЕМЛИ

4 РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕСТРОЙКИ И НАВЕДЕНИЯ АНТЕННЫ НА ЗАДАННЫЙ ИССКУСТВЕННЫЙ СПУТНИК ЗЕМЛИ

Прием сигналов осуществляется в г. Гродно с географическими координатами ψ=53,70⁰ с.ш., φ_з=23,80⁰ в.д. с спутника HotBird 6/7A (13⁰ з.д.)

Большинство современных систем индивидуального и коллективного приёма программ спутникового вещания оснащены опорно-поворотным устройством (ОПУ) для оперативного наведения антенны на заданный ИСЗ. Наиболее простым механизмом перестройки антенны является опорно-поворотное устройство с полярной подвеской, у которого ось вращения антенны направлена на Полярную Звезду (ПЗ) и находится в плоскости Север-Юг. Для перестройки антенны по азимуту и углу места в этом ОПУ используется только один силовой привод (актуатор), работающий под управлением сигналов с позиционера. Недостатком такого типа ОПУ является то, что с увеличением диапазона азимутальной перестройки антенны при малых углах мест возрастает погрешность её наведения на требуемый ИСЗ. Для минимизации ошибки наведения антенны корректируют угол наклона оси ее вращения путем смещения оси в направлении на спутник.

Расчет будем проводить для открытых условий приёма сигналов с ИСЗ.

Минимальный угол места, ниже которого прием сигналов с ГО затруднен, примем ε_МИН = 8º. Определим для заданной географической широты места приема угловой обзор видимой части дуги геостационарной орбиты, в пределах которого возможен приём сигналов со спутников:

, град (4.1)

, град (4.2)

где (4.3)

= 6370 км - радиус Земли ;

Н = 35786 км - высота геостационарной орбиты;

a_П – угол относительного центра Земли между направлениями на ЗС и ИСЗ для случая e=e_МИН.

Определим угловой диапазон азимутальной перестройки ОПУ антенны (от горизонта до горизонта), соответствующий максимальному угловому обзору дуги ГО:

, град (4.4)

На широте максимальный угол обзора равен 0, а на экваторе () . Реально верхней границей для широт, с которых целесообразен прием сигналов, считается , так как выше этого значения заметно возрастают энергетические потери и резко увеличивается уровень шумов.

Определим угловое разнесение между крайними позициями спутников, находящихся на видимой с точки приёма части дуги ГО:

, град (4.5)

Рисунок 4.1 – Геометрическое представление орбитальных показателей

Определим на видимой части дуги ГО значения крайних позиций восточного и западного спутников, находящихся под углами мест ε = ε_МИН (φ_З = 23,80^о в.д.).

, град (4.6)

, град (4.7)

5. Определим для географической широты точки приема максимальный угол места ε_М и диапазон угломестной перестройки ОПУ:

, град  (4.8)

, град  (4.9)

Рисунок 4.2 - Зависимости /2 , /2 и ε_М от широты места приема

Определим координаты наведения антенны на спутник HotBird 6/7A.

Угол места, под которым виден заданный вещательный спутник с точки приема (φ_С = 13^о)

, град (4.10)

,град  (4.11)

Так как спутник находится под углом места ε ≤ 35^о, скорректируем угол места с учетом наличия атмосферной рефракции:

, град  (4.12)

Определим азимут β и азимутальное смещение Δβ между направлениями на юг и на спутник. Азимут характеризует угол между направлениями на северный полюс (СП) и спутником. Угол отсчитывается по часовой стрелке в горизонтальной плоскости точки приема.

, град (4.13)

, град

где - азимутальное смещение, равное углу между направлениями на юг и на спутник с вершиной в точке приема.

Так как спутник расположен западнее ЗС, берем со знаком «плюс».

Расчетные значения

Рисунок 4.3 - Азимут β и азимутальное смещение Δβ

Укажем на дуге ГО позиции заданных ИСЗ и рассчитанные показатели наведения и перестройки.

Рисунок 4.4 - Параметры наведения и перестройки антенны

Для ОПУ с полярной подвеской вычислим угловую ошибку в наведении антенны на крайние позиции ИСЗ, определенные в п.4 расчёта:

, град  (4.14)

, град (4.15)

, град (4.16)

Для минимизации угловой ошибки в наведении антенны на ИСЗ определим угловое смещение её оси вращения относительно направления на ГО:

, град (4.17)

Определим угол наклона оси вращения антенны модифицированного ОПУ относительно горизонтальной плоскости в месте приема:

, град (4.18)

Определим скорректированный угол склонения модифицированного ОПУ между осью вращения и перпендикуляром к направлению на юг:

, град (4.19)

Рисунок 4.5 - Геометрические построения для описания ОПУ

Проверим выполнение условия:

(4.20)

Похожие работы

Спутниковое вещание

Скачать

36731

1

0

... телевизионного вещания получили семь диапазонов частот, приведённых в таблице 1. Таблица 1 Диапазоны частот спутникового вещания Диапазоны Полосы частот, МГц L 0,39...1,55;1,61...1,71 S 1,93...2,70 C 3,40...5,25;5,725...7,075 X 7,25...8,40 Ku 10,70...12,57;12,70...14,80 Ka 15,40...27,50;27,00...50,20 K 84,00...86,00 Надо отметить предусмотрительность авторов документа, ...

Спутниковое телевидение

Скачать

58961

1

0

... кадрах в секунду и 625 строк при 25 кадрах в секунду, пригодны для форматов изображения 4:3, 16:9 и др., допускают усовершенствование кодера без изменений в уже остановленных декодерах. Для спутниковою телевидения более перспективным, безусловно, является MPEG2, рассчитанный на обработку входного сигнала с чересстрочной разверткой и различными скоростями цифрового потока (4...10 Мбит/с и более), ...

Проект автоматизированного рабочего места специалиста по формированию программ радиовещания

Скачать

127836

10

36

... Выдача справки пользователь может получить дополнительные сведения о предметной области и структуре таблиц базы данных. 3. Экономические расчеты Спроектированное в данном проекте автоматизированное рабочее места специалиста по формированию программ радиовещания позволяет автоматизировать деятельность играющего важную роль в бизнес-процессе радиостанции работника, дает возможность повысить ...

Основы взаимоотношений со СМИ при организации связей с общественностью

Скачать

47153

0

0

... , конкурентами, коллегами и др., в них прописаны правила взаимоотношений со СМИ. В Российском кодексе профессиональных и этических принципов в области связей с общественностью в 4 пункте прописаны основные принципы взаимоотношений СО и СМИ: 1.  Консультант или агентство не должны предпринимать действия, могущие нанести ущерб репутации СМИ. 2.  Новостная информация должна поставляться без оплаты ...