Методика расчета азимутального подвеса


Азимутальный подвес– это один из самых распространенных способов установки спутниковых антенн.

Задача расчета азимутального подвеса состоит в нахождении азимутального угла установки по отношению к принимаемому сигналу со спутника и угла места (угол возвышения спутника над горизонтом (см. Рис. 3.7). Для выполнения этого расчета необходимо знать координаты геостационарного спутника и географические координаты местности установки спутниковой антенны.

При выводе формул для расчета азимутального угла и угла места установки антенны необходимо учитывать, в каком полушарии – южном или северном – устанавливается спутниковая антенна.

 

Рис. 3.7. Схема азимутального подвеса спутниковой антенны

 

Исходные данные положения геостационарного спутника и точки установки спутниковой параболической антенны обычно задаются углами положения в сферических координатах:

– долгота спутника – jсп;

– долгота места установки спутниковой антенны – jа;

– широта установки спутниковой антенны – yа .

Для проведения расчетов необходимы дополнительные справочные данные: радиус Земли – Rз = 6375 км и высота геостационарной орбиты – hго = 35875 км.

Требуется определить угол возвышения геостационарного спутника над горизонтом gсп и азимут установки спутниковой антенны aсп.

Графическая схема решения этой задачи приведена на рис. 3.8.

 

Рис. 3.8. Схема определения параметров установки спутниковой антенны на азимутальном подвесе

 

Для решения задачи вычисления угла возвышения геостационарного спутника над горизонтом gсп используем формулу (3.1-5) из [4], которая определяет угол a между прямыми PAP0 и PAPсп. Для определения угла gсп необходимо использовать следующие тригонометрические соотношения: cos(a) = cos(90оgсп) = sin(gсп). При определении gсп требуется знание расстояния от точки стояния спутника PСП до точки приемной спутниковой антенны PА .

Определим расстояние от точки установки спутниковой антенны до спутника rСП по формуле 3.1-4 [4]. Для этого переведем сферические координаты исходных точек в декартовы.

Точка PA:

XA= RЗ cos yA cos j A ;

YA= RЗ cos yA sin j A ;

ZA= RЗ sin yA .

Точка Pсп:

Xсп = (RЗ+hГО)cos jсп ;

Yсп= (RЗ+hГО)sin jсп ;

Zсп= 0 .

После подставки координат точек в уравнение 3.1-4 [4], преобразования и упрощения получаем следующее выражение для определения расстояния от точки установки спутниковой антенны до спутника:

. (1)

Угол возвышения спутника над горизонтом определяется согласно формуле 3.1-5 [4]. После подстановки координат прямых PAP0 и PAPсп, приведения общих членов и упрощения получаем следующее выражения его определения:

. (2)

Другая упрощенная формула для вычисления угла возвышения спутника, применяемая для проведения быстрых расчетов без знания параметров радиуса Земли и высоты геостационарной орбиты, будет следующей:

. (3)

Последний параметр, связанный с установкой спутниковой антенны на азимутальном подвесе – это азимут места установки aсп. Он определяет угол между направлением на север и направлением на спутник. Угол отсчитывается по часовой стрелке и для северного полушария будет следующим:

. (4)

Для южного полушария в зависимости от того находится спутник восточнее или западнее точки установки спутниковой антенны надо использовать следующие формулы:

 

(5)

 

Инженерная методика, наиболее подходящая для практического использования, определения угла возвышения и азимута спутниковой антенны из Internet [13]:

1. Определяем азимут установки спутниковой антенны для северного полушария:

. (6)

2. Определяем угол возвышения спутника (или угол места) над горизонтом для северного полушария:

. (7)

 



Дата добавления: 2018-11-26; просмотров: 560;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.008 сек.