Угол места антенны что это

Угол места (элевация ε )

Рис. 1: Координаты, определяемые радиолокационной станцией

Рис. 1: Координаты, определяемые радиолокационной станцией

Рис. 1: Координаты, определяемые радиолокационной станцией

Угол места цели – это угол между горизонтальной плоскостью и направлением на цель. Очевидно, что угол места цели отсчитывается в вертикальной плоскости. Он имеет положительные значения для целей, находящихся выше плоскости горизонта, и отрицательные – для целей ниже плоскости горизонта. Отрицательные значения угла места могут возникать, например, когда радиолокатор расположен на возвышенности (холм, искусственная горка, побережье и тому подобное).

Для измерения угла места применяют механическое или электронное сканирование в вертикальной плоскости антенны, имеющей в этой плоскости узкую (иногда называют «игольчатую») диаграмму направленности. Значение угла места луча антенны в момент обнаружения отраженного сигнала считается измеренным значением угла места цели.

Для измерения угла места цели были разработаны специализированные радиолокаторы – радиолокационные высотомеры (например, ПРВ-9, ПРВ-13, ПРВ-16). Результаты их работы дополняют данные, получаемые при помощи двухкоординатных радиолокаторов (дальномеров), в совокупности обеспечивая измерение полных координат цели. Такой вариант построения радиолокационных комплексов применяется и в настоящее время, постепенно уступая место трехкоординатным радиолокаторам, использующим антенные решетки с электронным сканированием игольчатого луча.

В системах управления воздушным движением для измерения угла места летательного аппарата, заходящего на посадку, используются высокоточные посадочные радиолокаторы. Для сопровождения самолетов, находящихся на маршруте, используются данные о высоте, получаемые при помощи вторичных радиолокаторов, поэтому в таких ситуациях радиовысотомеры, как правило, не используются.

Издатель: Кристиан Вольф, Автор: Андрій Музиченко
Текст доступен на условиях лицензий: GNU Free Documentation License
а также Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License,
могут применяться дополнительные условия.
(Онлайн с ноября 1998 года)

Источник

Определение координат, азимута и угла места спутниковой антенны

Наведение спутниковой «тарелки» на спутник – несложный, но требующий от человека как минимум базовых навыков в работе с антенным оборудованием, процесс.

В большинстве случаев рекомендуется доверить процедуру опытному специалисту, но если по какой-либо причине (режимный объект, отдаленное расположение и т.д.) воспользоваться его услугами не представляется возможным, то можно попробовать настроить антенну самостоятельно.

Настройка азимута и угла места спутниковой тарелки с помощью программы SAA

Как выставить угол места на спутниковой антенне и азимут на спутник

Перед тем как приступить к непосредственному наведению на спутник, необходимо выяснить и записать значения обязательных параметров.

Калькулятор азимута и угла места для самостоятельной настройки спутниковой антенны можно найти по ссылке https://www.satcalc.ru/angle.php?s=&s_min=&s_sec=&d=&d_min=&d_sec=&d_0=140e&n_0=140e

Расчёт угла места и азимута при установке спутниковой антенны

Пример расчета направления на спутник с помощью калькулятора

Рассмотрим процесс определения направления наведения антенны на примере спутника Express AM3 в городе Владивосток.

Определяем координаты точки установки антенны любым из доступных методов. Для города Владивосток координаты будут иметь следующие значения – широта: 43°06′20″, долгота: 131°52′24″ в.д.

Переходим на страницу онлайн калькулятора.

Саткалк

В открывшемся окне кликаем по ссылке «Расчет азимута и угла места».

Одним из преимуществ данного онлайн-калькулятора является функция автоматического определения координат по наименованию населенного пункта, по данным геопозиции смартфона или по IP адресу устройства (телефон, ноутбук, ПК) с которого был осуществлен доступ на сайт.

В специальном окне выбираем спутник, на который будет осуществляться наведение, в нашем случае Express AM3.

Нажимаем на всплывающую кнопку «Рассчитать азимут и угол места».

Получаем искомые данные.

В поле информации присутствует еще один параметр – «Поворот конвертера», это важный параметр, подробнее о нем будет описано в разделе монтажа антенны.

Выбор точки установки

При установке антенны следует ориентироваться на три основных фактора.

Выбранное место монтажа должно так же обеспечивать возможность поворота зеркала антенны на 10-14 градусов от оси азимута. Если в направлении на спутник в небольшом отдалении есть естественное (искусственное) препятствие, можно попробовать определить степень его возможного влияния на качество приема.

Для расчета необходимо примерно определить расстояние до объекта и его высоту (например, сравнивая с высотой рядом расположенных объектов высота которых известна), далее с помощью тригонометрического расчета или любого из интернет сервисов рассчитать угол поднятия на объект.

Если полученное значение не превышает значение угла места (возвышения), то беспокоиться не о чем, в противном случае необходимо выбрать другое место для установки антенны или использовать подпор для увеличения высоты.

Определение координат своего местоположения для установки спутниковой антенны – эти данные нужны, чтобы рассчитать азимут и угол места спутниковой антенны через калькулятор или специальный софт:

Монтаж антенного оборудования

Процесс монтажа антенны начинается с ее сборки. При сборке нужно ориентироваться на рекомендации производителя. Как правило в комплекте с антенной идет подробная инструкция по ее сборке с указанием основных параметров.

Установка спутниковой тарелки

Правильно собранная антенна устанавливается на заранее смонтированное и укрепленное основание, при этом болтовые соединения отвечающие за поворот зеркала антенны в вертикальной и горизонтальной плоскостях до упора не затягиваются.

Особых слов заслуживает установка конвертера. Конвертер монтируется в фокус полностью собранной антенны и поворачивается на значение угла, полученного в программе Satcalc на этапе расчета азимута и угла места.

Значение в столбце «Поворот конвертера» указывает на то, что конвертер необходимо повернуть относительно вертикали на 46 градусов против часовой стрелки. Для удобства выставления угла, на фронтальной части конвертера нанесена разметка с указанием «Нулевого положения» и угловой шкалы.

Заключительным этапом монтажа антенны является подключение кабеля к выставленному по меткам конвертеру.

Настройка антенны

Спутниковые антенны делятся на «Прямофокусные» и «Офсетные». Отличить их можно как прочитав прилагаемую документацию, так и визуально – прямофокусные имеют круглую конфигурацию, зеркало офсетных антенн имеет форму эллипса (более вытянутое в направлении вертикальных осей).

У каждой из антенн есть свои особенности наведения – плоскость зеркала прямофокусной антенны при настройке направляется на спутник в соответствии с данными угла места.

У офсетной же антенны есть дополнительный параметр – «угол смещения», его значение можно найти в документации к антенне.

При настройке офсетной антенны требуемое положение плоскости зеркала вычисляют по формуле – ƛp = ƛm – ƛs. Где ƛp – требуемое положение зеркала офсетной антенны относительно горизонтали, ƛm – рассчитанный программным методом угол места, ƛs – угол смещения, указанный в паспорте антенны.

Бывает, что после расчета значение получается со знаком минус, это означает, что зеркало офсетной антенны должно быть наклонено вниз на величину полученного угла.

Азимут и угол места спутниковой антенны можно рассчитать и без калькулятора – через формулы:

«Поиск» спутника

Непосредственное наведение антенны на спутник можно условно разделить на два этапа. На первом этапе производится «грубая» настройка, на втором уже окончательная.

Под грубой настройкой понимается наведение антенны на спутник по азимуту и углу места. Для этого зеркало антенны поднимается на рассчитанную величину угла места (учитывая угол смещения самой антенны). На этом этапе пригодится угломер, приложенный к плоскости антенны.

Наведение по азимуту производится с помощью компаса. Есть еще метод наведения «по солнцу», он дает хорошие результаты, но на практике его мало кто использует в связи с ограниченностью применения (облачность, не всегда есть возможность рассчитать точное положение солнца в нужное время и т.д.).

Окончательная настройка производится методом включения в разрыв кабеля между конвертером и спутниковым ресивером специального измерителя – «SatFinder». Измерители могут быть простые стрелочные и более сложные цифровые. В любом случае свой функционал выполняют любые из них.

Для точной настройки необходимо ослабить болтовые соединения антенны и медленно вращать ее по азимуту стараясь не превышать скорость вращения в 1 градус за секунду. После захвата сигнала методам небольших поворотов (влево/вправо) нужно добиться максимального уровня сигнала и зафиксировать антенну.

В случае, если сигнал появился, но на повороты зеркала практически не реагирует или качество нестабильно, рекомендуется отклонить антенну на 1-2 градуса по вертикальной оси относительно угла места.

Наилучших результатов в минимальные сроки можно добиться, используя в качестве измерителя – анализатор спектра, но этот прибор достаточно дорог и его покупка ради одного – двух редких случаев настройки антенн нецелесообразна.

При крайней необходимости, настроить спутниковую антенну можно и вовсе без приборов. Для этого возле самой тарелки размещается спутниковый ресивер и телевизор (ноутбук с TV модулем), и получаемый сигнал отслеживается по шкале собственной программы настройки ресивера.

Максимально возможного качества при этом конечно не добиться, но для домашнего использования этот метод вполне подходит.

Источник

Сервис определения направления ТВ-тарелки на спутник или Dishpointer по-русски

С наступлением летних каникул, для многих жителей крупных городов, жизнь постепенно переезжает за город. Одним из IT-атрибутов загородной жизни является наличие спутникового телевидения. Кто-то пытается самостоятельно установить и настроить антенну по аналогии с соседскими, кто-то прибегает к услугам установщиков, кто-то рассчитывает параметры установки линейкой на гуглокартах.

Для тех, кто пытается самостоятельно установить и настроить спутниковое ТВ я хочу представить сервис Geonames.ru, помогающий определить, в какую сторону направлять спутниковую тарелку.

Логика работы такая — пользователь выбирает спутникового оператора или конкретный спутник, затем на карте определяет точку установки антенны, на основе этих данных сервис рассчитывает направление и другие параметры установки.

В процессе разработки выяснилось, что аналогичные сервисы уже существуют за рубежом, самым популярным из которых является Dishpointer.com, которым пользуются, в том числе, и установщики. Я постарался сделать свой сервис ориентированным на русскоязычных и менее технически подготовленных пользователей, фактически — для домохозяек.

Истинный и магнитный азимуты

Истинный азимут служит для откладывания направления на карте, в котором ось X проходит параллельно экватору (параллель), а ось Y — меридиан, проходящий от южного полюса к северному.

Истинный азимут рассчитывается по формуле

k = PI/180;
a = широта места * k;
b = долгота места * k;
c = долгота спутника * k;
Азимут = (PI+arctan(tan(b-c)/sin(a)))/k;

Магнитный азимут же ориентируется на магнитные полюса Земли, которые не совпадают с географическими и необходим для определения направления по магнитному компасу. Кроме того, магнитные полюса со временем меняются, а также на стрелки компаса могут влиять, так называемые, магнитные аномалии.

В связи с этим геодезистами на каждый год рассчитываются таблицы магнитных склонений (отклонений магнитного азимута от истинного) для каждой «целоградусной» географической координаты (180*360=6480 возможных значений). Таким образом, для получения магнитного азимута надо к истинному азимуту прибавить или вычесть значение магнитного склонения для заданных координат.

В качестве источника таблицы магнитных склонений в сервисе Geonames.ru используется файл magdec.bgl на 2012 год — это таблица склонений в бинарном виде для авиа-симулятора Microsoft Flight Simulator 2004.

Для того, чтобы визуально отобразить направление на спутник на карте необходимо иметь ввиду, что карта плоская, а Земля — круглая. Поэтому линия направления будет представлять собой дугу. Сервис Geonames.ru использует Яндекс.Карты, в которых можно задать параметр geodesic=true для отображения линии в виде геодезической кривой.

Угол места и угол наклона тарелки

Угол места — это угол возвышения спутника над линией горизонта. Если угол места меньше нуля, то спутника над горизонтом не видно и прием сигнала с него невозможен.

Угол места рассчитывается по формуле

k = PI/180;
a = широта места * k;
b = долгота места * k;
c = долгота спутника * k;
Угол места = arctan((cos(b-c)*cos(a)-0.15126)/sqrt(1-cos(b-c)*cos(b-c)*cos(a)*cos(a)))/k;

Казалось бы, достаточно наклонить плоскость антенны в соответствии с углом места и мы поймаем ТВ-сигнал со спутника. Но не все так просто. Это утверждение будет верным, если используется прямофокусная антенна, у которой угол отражения сигнала перпендикулярен плоскости антенны. В частном секторе распространены офсетные антенны, угол отражения сигнала которых, в зависимости от конструкции, составляет 110-116 градусов. У нас чаще попадаются антенны с углом отражения 116 градусов.

Схематически разницу в конструкциях антенн и направлениях отражаемого сигнала можно посмотреть в комментарии к соседнему топику.

Таким образом, угол наклона антенны будет примерно равен углу места минус 26 градусов. Для таких операторов как Телекарта, Континент ТВ, спутников Ямал, при установке в Московском регионе, антенну придется наклонять к земле.

Угол поворота конвертера

Счастливые абоненты Триколора и НТВ+ могут вздохнуть с облегчением — с их спутника вещание ведется в круговой поляризации и поворачивать конвертер для приема такого сигнала не надо. В остальных случаях требуется поворот конвертера.

Угол поворота рассчитывается по формуле

k = PI/180;
a = широта места * k;
b = долгота места * k;
c = долгота спутника * k;
Угол поворота конвертера = arctan(sin(b-c)/tan(a))/k;

Если посмотреть на конвертер так, как смотрит на него тарелка, то поворачивать его надо при положительном значении — по часовой стрелке, при отрицательном — против.

Google.Maps vs Яндекс.Карты vs Яндекс.Карты 2.0

Поиск места установки антенны и визуализация направления на спутник является основным функционалом сервиса, поэтому выбор картографического сервиса не стал тривиальной задачей.

Субъективные оценки с учетом ориентации сервиса на Россию:

Источник

Как рассчитать азимут и угол места спутниковой антенны

Как определить направление на спутник

Спутники расположены над экватором (со стороны Юга, Юго-Запада или Юго-Востока), постоянно находятся в одном и том же месте. Поэтому направлять тарелку следует южнее.

Определить точное направление на спутник можно с помощью специальных программ (Geonames или Satellite Antenna Alignment), где необходимо выполнить несколько действий:

● Ввести название спутника или спутникового оператора;

● Задать местоположение, указав адрес;

● Получить результат (азимут, направление, поворот конвертера, угол места).

Подобные программы также могут показывать наличие препятствий по пути прохождения сигнала, рассчитывать время, когда солнце и спутник «смотрят» в одном направлении, а также точно определить угол наклона.

Азимут спутниковой антенны

Истинный азимут

Магнитный азимут

Угол места спутниковой антенны

Угол наклона спутниковой антенны

Угол поворота спутниковой антенны

Магнитное склонение

Расчет максимальной высоты преодолеваемого препятствия

Выбор спутника

Выбор луча

Расчет азимута и угла места спутниковой антенны

Производится несколькими способами:

1. Посредством специализированных сайтов или программ (Satellite Finder, Star Blazer, Satellite Antenna Alignment), исходя из вычисления координат точки установки тарелки. Для этого используются любые доступные методы: навигатор GPS, приложение Google Maps, географическая карта и т. д.

2. При помощи специального калькулятора (например, Satcalc)

Процесс включает несколько этапов:

● Определение координат местоположения антенны;

● Расчет и получение результата.

Азимут можно дополнительно определить с помощью магнитного компаса:

● Выравнивание компаса происходит горизонтально по направлению к земле, магнитная стрелка при этом должна указывать на север;

● Определяется необходимый объект;

● Колба компаса подводится под стрелку без перемены положения точно напротив магнитного указателя;

● Градус отсчитывается по делениям компаса по часовой стрелке от нуля до установленной линии направления объекта;

● К полученному градусу прибавляется или отнимается магнитное склонение, характерное для данного региона.

● Выбирается необходимый ориентир, отмечается точкой на карте;

● От ориентира проводится линия, которая начинается от начального пункта и идет до обозначенной местности;

● От начальной точки относительно географического меридиана проектируется прямая параллельная линия;

● Посредством транспортира находится угол между двумя начерченными линиями, который будет соответствовать истинному азимуту.

Расчет угла места также производится с помощью специального транспортира, устройств, подобных акселерометру, а также специализированного программного обеспечения, измеряющего данные.

Источник

Как определить азимут — по компасу или по координатам

Статья раскрывает основные методы, как определить азимут с использованием магнитного компаса и места его возможного применения. Использование азимута распространено в спутниковом телевидении.

Основы понятия

В современном мире, насыщенном гаджетами и технологиями, самостоятельно найти интересующее направление с помощью компаса и карты могут единицы. Умение найти азимут может пригодиться и выручить в любом деле.

Истинный (географический) азимут – это двугранный угол, отсчитанный по часовой стрелке (от 0 до 360 градусов) от северного географического меридиана до линии направления.

Магнитный азимут – это угол, образуемый магнитным меридианом и заданным направлением линии ориентира. Отсчет ведется по часовой стрелке (от 0 до 360 градусов). Поиск угла может производиться с помощью компасов, буссолей. Магнитный азимут является не точным, так как стрелка компаса показывает на магнитный меридиан, поддающийся ежегодным изменениям.

Магнитное склонение – это угол разницы между истинным и магнитным меридианом, о котором было сказано ранее. Оно может быть положительным, если стрелка компаса отклонена от истинного меридиана вправо, или отрицательным, если – влево. На картах магнитное склонение указывают относительно года печати. Каждый последующий год эксплуатации предоставленные данные поддаются корректировке.

Естественно магнитное склонение для каждого региона и района расположения разнится.

Топографическая карта местности используется для различных целей. Является универсальной картой, с наличием максимального объема количества информации об определенном регионе. Разделяется топографическая карта параллелями (горизонтальные линии) и меридианами (вертикальные линии). Карта удобна для ориентации по компасу. Географические данные места содержат сведения о рельефе, грунтах, водах, дорогах и других объектах местности.

Нахождение значений и работа с приобретенными параметрами

Далее будет рассматриваться информация относительно определения азимута.

Расчет по координатам аналогичен процессу нахождения азимута по карте. Вместо отмеченного ориентира на карте берутся координаты точки, и выстраивается направление.

Определенное по компасу либо карте нужное направление, изменяется на сто восемьдесят градусов, получая обратный расчет.

Польза приобретаемой информации:

Применение данных азимута в сфере спутниковых антенн

Правильно проведенный расчет азимута будь-то по карте или компасу не только подскажет обратный путь домой, но и поможет с настройкой спутниковой антенны.

Основными параметрами наведения будут считаться угловые координаты ориентации оси луча антенны по углу места и, конечно же, азимуту. Перед установкой антенны нужно определиться, с какого спутника будет ловиться сигнал. Координаты различных спутников можно узнать на тематических сайтах либо в магазине приобретения антенны. Зная орбитальную позицию спутника, можно вычислить азимут и угол места.

Угол места – это градусная величина в вертикальной плоскости, характеризующая угол между горизонталью и направлением на спутник.

Расчет этой величины производится с использованием специального транспортира, либо устройств, в основе которых лежит работа акселерометра. Также, при наличии современного смартфона, с сети интернет можно скачать программное обеспечение выполняющее замеры данных. Это обязательно поможет пользователю отрегулировать антенну на выбранный угол.

Направление спутниковой антенны в вертикальной плоскости можно выстроить благодаря компасу, проведя расчет с найденным углом и получив истинный азимут (описание процесса описано ранее). Либо более точным способом – расчет на карте.

Теоретическая часть нахождения азимута и угла места может быть выражена в трех формулах:

Az – азимут в градусах;

El – угол наклона в градусах;

Lo_ES – географическая долгота местности (северное полушарие знак — «+», южное — «–»)

Lo_SAT – географическая широта местности (восточное полушарие — «+», западное — «–»)

La_ES – долгота стояния спутника (восточное полушарие — «+», западное — «–»)

После определения правильной позиции параболического зеркала тарелки, на месте установки нужно убедиться, что отсутствуют прямые преграды, прерывающие принятие информации (крыши, дома, деревья). Например, угол места спутниковой антенны равен двадцать градусов, препятствия — пятьдесят градусов, можно сделать вывод, что подобное размещение является непригодным, так как линии приема перекрыты, и сигнал от спутника не пройдет. Логично, что при монтаже нужно правильно выбрать сторону дома, где будет размещена тарелка, потому что сектор «обзора» параболического зеркала установленного на стене не превышает сто восемьдесят градусов. И важно, что бы азимут и угол места спутника входили в эту зону.

Распространенный вариант размещения спутниковой антенны на крыше строения. Это хороший выбор местности, так как присутствует хороший обзор тарелки. К минусу можно отнести большую ветреность и невозможность быстрой регулировки антенны, в отличие от близлежащих к балконам стенных тарелок.

Правильно установив антенну и обеспечив хорошую наводку на спутник, можно добиться высокой четкости вещания любимых телеканалов.

Некоторые советы на заметку

При определении азимута, стоит:

Плюсы: удобство ориентирования по местности, стойкость к тряске. Минусы: не удобен при работе на карте.

Плюсы: точный расчет направления на карте (за счет встроенной линейки), наличие увеличительной лупы.

Минусы: неудобство использования на местности.

Источник