卫星天线方向参数的计算。方案、说明

卫星天线方向参数的计算。无线电电子电气工程百科全书

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本文提出了一种算法和程序，用于计算将天线定向到电视节目的对地静止卫星转发器所需的仰角和方位角参数。

在安装天线之前，您必须选择一颗卫星 - 信号源，明确其名称和轨道位置，选择具有特定频率的发射机。这些信息可以在互联网上找到，特别是作者使用网站上发布的信息[1]。

计算天线方向的仰角和方位角的能力由许多计算机程序提供，主要是商业程序，例如卫星天线对准、SatHunter、SMW Link、SatMF。但并非所有程序都允许您计算磁方位角，知道了这一点，您就可以使用指南针这样简单的天线定向工具。据作者介绍，这是安装天线最简单的方法之一。但为此，有必要了解并考虑当地磁偏角。

根据以下算法执行计算：

1 高程计算：

其中m是地球静止轨道半径与地球赤道半径的商； A——接收地点的纬度； B为接收地经度与星下点的经度之差。

该公式给出了不考虑地球大气影响的几何仰角的值。对于较小的仰角值，这种影响（折射）尤其强烈。

2. 卫星信号传播过程中折射的仰角校正在天线定向实践中，建议在仰角小于 30° 的情况下将其考虑在内：

度，仰角的校正值。

3、地理方位角的计算：

4、磁方位角的计算：

最困难的是确定当地磁偏角。众所周知，地球的地理极和磁极并不重合。地理北极方向的磁方位角是当地磁偏角。对于俄罗斯的整个欧洲部分，当地磁偏角为正。您可以确定具有特定地理坐标的点，特别是使用站点 [2] 和 [3]

在此基础上，用Visual Basic 6.0编写了一个程序，用于计算安装地点的角度，将天线对准特定的卫星，并计算其安装的方位角。另外，为了方便用户，如果需要明确当地磁偏角，则计算天线安装的磁方位角。数学部分经过适当修改后，使用了书中的内容[4]。

计算的初始数据：

- 地球静止轨道上的卫星位置；
- 接收地点的地理坐标；
- 局部磁偏角。

该程序的工作原理如下：

1. 运行程序 Caljnst Ant v1.4-2.exe 的可执行文件。桌面上出现如图所示的程序窗口。程序第一次启动时，计算的所有初始参数均设置为零，计算结果部分以灰色字体显示。

卫星天线方向参数的计算

2. 输入特定卫星星下点的经度值（卫星在地球静止轨道上的轨道位置）。

3. 输入接收点（天线安装地点）的地理坐标。坐标可以由 GLO-NASS 卫星系统或其他类似卫星系统的导航仪确定，如果没有，则可以通过地理地图确定。

4. 如果使用指南针，您需要知道当地的磁偏角。为此，请通过单击“考虑磁偏角”按钮来启用考虑磁偏角的选项。此外，当您单击“Refine”按钮时，程序本身会自动通过 Internet 连接到该站点 [2]。将接收地点的坐标传送给它，并将计算结果读入相应的窗口。为此，该程序使用 Internet Explorer 浏览器的功能。为了控制程序的运行，建议选中“显示请求磁偏角的过程”框。如果程序无法与站点 [2] 的服务器正常交互（例如，如果计算机上安装了另一个浏览器），那么您可以在站点 [2] 上手动填写经度和纬度值的表单接收地点，之后您需要单击“计算偏角”按钮。站点服务器将计算磁偏角，并将其手动传输到程序窗口。

5. 按“计算”按钮，程序将计算仰角和方位角，其值将显示在相应的窗口中。例如，该图显示了计算作者居住地的Eutelsat W4/W7卫星（东经36°）天线方向的程序窗口。

该程序提供了通过单击“打印”按钮在系统打印机上打印初始数据和计算结果的功能，以及通过单击“保存”按钮将它们保存到文本文件Callnst Ant.txt。程序在第一次启动时自动创建此文件，并在后续启动时在其末尾添加信息。用户可以在任何文本编辑器（例如记事本）中查看该文件，并删除不再需要的数据。

重新启动时，程序会显示之前的初始数据，并将其保存在 Callnst_Ant.ini 文件中。这非常方便，特别是在同一区域工作时，因为其地理坐标和磁偏角只需输入一次。在随后启动程序时，它们会自动显示在相应的窗口中。

该程序包含帮助文件 Call Ant v1.4.2.chm，可以使用“帮助”菜单命令从程序中启动该文件，也可以单独启动该文件。该文件包含使用该程序的说明以及俄罗斯许多大城市的地理坐标和磁偏角值表。

如果计算出的仰角小于零，则从所选接收位置看不到卫星。这个问题在高纬度地区尤其明显，地球静止轨道的观测部分显着减少

在由于金属结构的干扰影响而难以使用指南针的情况下，可以根据太阳确定正北方向，如文章[5]所述。

该程序的运行已针对接收地点的北纬和东经进行了验证。

该程序可以从 ftp://ftp.radio.ru/pub/2012/05/spant.zip 下载。

文学

LyngSat - lyngsat.com
NOAA 国家地球物理数据中心.
磁偏角计算器。- geomag.nrcan.gc.ca apps mdcal-eng.php
史蒂文森·D.卫星电视。实用指南：每。来自英语。 - M.：DM K 1 出版社，2001 年。
Davidenko A. 簧片开关上的天线方位角指示器 - 无线电，2008 年。第 8 页。 55-57

作者：V. 别利亚耶夫

查看其他文章 部分天线。测量、调整、协调.

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