Индивидуальный прием программ спутникового вещания

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., φз=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 εМИН = 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;

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

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 = εМИН (φЗ = 23,80о в.д.).

, град (4.6)

, град (4.7)

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

, град (4.8)

, град (4.9)

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

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

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

, град (4.10)

,град (4.11)

Так как спутник находится под углом места ε ≤ 35о, 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)

 Скачать реферат