Как настроить спутниковые часы

В этой статье мы попросили мастера ответить на вопрос: «Как настроить спутниковые часы?», а также дать полезные рекомендации по теме. Что из этого получилось, читайте далее.

Настройка антенны на спутник

Предлагаем сегодня в добавление к обсуждению типичных операций обсудить настройку антенны на спутник по часам. Редкие люди знают, в числе избранных геологи, что стрелками удаётся точно определять углы. Это касается азимута и угла места. Причем компас не потребуется, хватит солнца на небе. Этот простой метод редко упоминается в электронной литературе. Итак, самостоятельная настройка антенны на спутник по механическому хронометру.

Настройка антенны собственноручно

Наведение спутниковой антенны в нужное место собственными силами

Лучше взять настенные куранты, если на горизонте настройка спутниковой антенны на спутник — присутствует обширный циферблат, проще отслеживать углы. Теперь смотрите подоплеку идеи. Спутник постоянно висит в одной точке небосвода. Вращается по круговой орбите над экватором, за сутки совершая виток. Выходит, днем и ночью космический аппарат виден в постоянной точке. Задача мастера сводится к правильной настройке антенны на спутник собственноручно.

Начинаются сложности, чаще от незнания. То конвертер неправильный возьмут, то про угол наклона забудут, то диапазон не тот (их минимум два, оба делятся на дополнительные части). В результате не ловится спутник, винят провайдера. Регулируются два угла:

Вначале выберем место, откуда видна заданная точка небосвода. Постарайтесь найти онлайн калькулятор положения космического аппарата, благо, упомянутых средств расчета немало. Появились электронные карты, где выберем, к примеру, спутник Ямал из флотилии космических аппаратов. Найдется нужный. Имя объекта спросите у провайдера. Когда точка земного шара выбрана, координаты получены, время подыскать, где установить спутниковую антенну. Потребуется солнце на небе и настенные часы. Рассмотрим, как пользоваться аксессуарами.

  1. Часовая стрелка движется в два раза быстрее, нежели Солнце по небу. Имеется в виду угловая скорость. Пока светило описывает полную дугу на 360 градусов, стрелка проделывает круг дважды.
  2. Солнце восходит на небе на востоке. Для определенности возьмём 6 утра. В 12 пополудни звезда взойдет в зенит. Это истинное направление на юг. При условии – время на часах стоит местное.
  3. Местное время вычисляется относительно Гринвича, исходя из долготы положения населенного пункта. Допустим, Москва живет на 1,5 – 1 час вперед истинного времени. Посмотрим: 15 градусов по долготе равняются часу времени. Часовые пояса идут по долготам – нуль, пятнадцать, тридцать, сорок пять, шестьдесят и т. д.
  4. Населённый пункт попал внутри поясов, время легко найти, прибавляя к правому поясу недостающие координаты, пропорционально времени.К примеру, для Москвы: в 2014 году ввели вновь переход на зимнее время. С ноября столица живет по 45-му меридиану. Соответственно, собственные координаты составляют 37 градусов 37 мин и 4 сек восточ. долготы. Градус означает 4 мин, минута долготы – 4 сек. Более мелкие координаты рассматривать нет смысла. Вычитаем из 45 градусов долготу Москвы и получаем 7 градусов и 27 мин. По времени составляет 7х4 мин + 27х4 сек = 29 мин 48 сек.

Как найти юг по часам при настройке спутниковой антенны

Часовая стрелка движется в два раза быстрее солнце, светило всегда находится на биссектрисе между нею и риской 12 часов. Биссектриса – прямая, отстоящая от обеих сторон угла на равном расстоянии. Ее найдем легко по минутным меткам, когда между часовой стрелкой и риской «12 часов» четное число делений. Указанное направление (биссектрису) направим по азимуту на солнце. Тогда риска «12 часов» укажет на юг.

Теперь легко найти нужный азимут на спутник. Это легко сделать, минута соответствует шести градусам. Обладая намётанным глазом, возможно поделить это расстояние дополнительно минимум на три части, получается два градуса. Хватит, чтобы оценить, чист ли горизонт в требуемом направлении.

Угол места по хронометру оценивается проще. Возрадуйтесь, если поблизости окажется строительный уровень. Горизонт на девяти часах — очередная риска на циферблате составит прежние 6 градусов. Подумаем: мастер, выставив антенну на наметанный глаз либо по компасу, все равно продолжает доводку. Это делается сканированием ограниченного участка неба. К примеру, построчно, как луч в кинескопе.

Привыкшему глазу хватит ручного хронометра, чтобы навестись на нужную точку по азимуту. Допустимо делать раз за 24 мин, чтобы часовая стрелка оказывалась точно на риске. Привычным глазом прикинуть направление несложно в любое время дня. Кстати, замечание: не всегда компас точно совпадает с направлением Солнца. Проверено! На взгляд авторов в Северном полушарии (в России) компас указывает чуть-чуть западнее южного направления. Вызвано ли подобное несовпадением истинного и магнитного полюсов Земли, сказать не беремся.

Окончательное наведение спутниковой антенны

Когда антенна приближенно выведена в искомую точку неба, начинают доводку. Порой советуют поймать сигнал, потом уже выравнивать. Логично вначале настроить азимут, потом угол места, впрочем, для спутников, витающих далеко от южного направления, нет разницы в методике. Там, где дуга эллипса небесной орбиты клонится, ни азимут, ни угол места преимуществ в очередности не имеют. Следовательно, настройка антенны Триколор на спутник может начинаться с вертикальных движений и с горизонтальных.

К примеру, выполняется сканирование. Из заведомо нижнего положения антенны водите ею влево-вправо, одновременно чуть приподнимая с новым витком. Подобно челноку раскрыв осматривает небо, двигаясь вверх. Наконец, прибор для ловли спутников запищит, дальше действуем согласно уровню и качеству сигнала, добиваясь максимальных цифр. Не забудьте перед поиском настроить прибор. Нужно забить название спутника (не обязательно, но желательно истинное), частоты вещания, скорость передачи и тип модуляции.

Примечание. Профессионалы пользуются специализированными приставками для оценки уровня сигнала.

При игнорировании условия даже лучший SatFinder сигнала не поймает. Смысл поиска: приемник пытается принять несущую, причем в указанное время узел активно взаимодействует с антенной. Пусть конвертер предназначен для двух диапазонов, умный SatFinder переключит оборудование в правильный режим. Либо сигнал просто не пройдет. Для любого диапазона (Ku и С) имеется гетеродин, вдобавок внутри интервалов имеется деление на поддиапазоны. Это помогает сберечь энергию и делает прием качественным.

Спутник Hotbird мало похож на спутник Астра, список каналов, вероятно, разный, а на одинаковой частоте отличается тип модуляции. К примеру, НТВ+ вещает на правой круговой (сверяйтесь с планом вещания). Европейские каналы показывают на линейной поляризации. Причем постоянно идет деление:

Поэтому настройка антенны на спутник предваряется выяснением частоты несущей, скорости передачи пакетов, типа поляризации. В противном случае появляются шансы купить неподходящий конвертер, требующий настройки. Подробнее об этом читайте в разделе, написана подробная инструкция по изменению типа и направления поляризации. Оставайтесь внимательны. Кстати, при покупке комплекта у провайдера приготовьтесь, что удастся смотреть лишь купленный комплект.

Синхронизация бортовых часов навигационных спутниковых часов потребителей

Компенсация ухода часов потребителя относительно атомных часов осуществляется путем дополнительного измерения.

Для простоты построения вновь ограничимся двумерным пространством, т.е. решим задачу определения местоположения на плоскости. Разумеется, ГНСС является трехмерной системой, но идея работает точно так же и в двух измерениях. Мы всего лишь временно исключаем одно измерение. Воспользуемся поясняющими рисунками-схемами.

Обычно расстояние до спутника измеряется в километрах. Но поскольку оно вычисляется на основе измерения времени, проще измерять его в единицах времени (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Метод измерения расстояния в единицах времени

При этом будет проще оценить, как ошибки часов скажутся на определении местоположения. Часы приемника не так совершенны, как атомные. Их ход соответствует кварцевым часам, но они не вполне сверены с единым временем системы. Предположим, они немного спешат. Например, так: когда они показывают 12 ч 00 мин 01 с, то в действительности это 12 ч дня. Посмотрим, как это скажется на вычислении местоположения транспортного средства. Представим, что мы находимся в 4 с от спутника А и в 6 с от спутника В. Этих двух измерений было бы достаточно для привязки нашего местоположения на плоскости к какой-либо одной точке. Назовем ее X (рис. 2.6).

Итак, X — это точка, в которой объект фактически находится, т.е. местоположение объекта в том случае, если часы приемника совершенны.

Рис. 2.6. Определение местоположения с помощь двух спутников (случай совершенных часов приемника)

Но если используется приемник с часами, идущими с опережением на 1 с, то приемник определил бы, что расстояние до спутника А составляет 5 с, а до спутника В — 7 с (рис. 2.7). В результате появятся две новые окружности, пресекающиеся в другой точке XX.

Рис. 2.7. Определение местоположения с помощью двух спутников для случая, когда часы приемника идут с опережением

Внешне это выглядело бы абсолютно правильным результатом, поскольку отсутствует возможность установить, что часы приемника идут с опережением. Вычисления, производимые им, не сказали бы об этом ничего. Теперь добавим еще одно измерение к нашим построениям. Это означает использование третьего спутника (рис. 2.8).

Предположим (если у нас совершенные часы), спутник С находится в 8 с от нашего истинного положения. Ситуация выглядела бы,

Рис. 2.8. Определение местоположения с помощь трех спутников для случая совершенных часов приемника

как показано на рис. 2.8, на котором изображено истинное местоположение. Все три окружности пересекаются в точке X, так как они соответствуют истинным дальностям до трех спутников. Теперь добавим одну секунду опережения и посмотрим, что происходит. Если добавить одну секунду опережения ко всем трем измерениям, то новые окружности, соответствующие уже не истинным дальностям, а так называемым псевдодальностям, не пересекутся в одной точке, а образуют некоторый треугольник, и вероятное местоположение окажется где-то внутри него.

Заштрихованные окружности на рис. 2.9 соответствуют не истинным дальностям, а «псевдодальностям», т.е. дальностям, измеренным по неточным часам приемника.

Термин «псевдодальность» используется для обозначения дальностей, измеренных с ошибками.

Истинная дальность отличается от псевдодальности на величину, равную произведению скорости света на уход часов, т.е. величину смещения часов потребителя по отношению к системному времени.

Видно, что если окружности, соответствующие псевдодальностям до спутников А и В, пересекаются в точке XX, то соответствующая окружность от спутника С располагается на некотором расстоянии от нее. Таким образом, не существует одной точки, которая может быть одновременно в 5, 7 и 9 с соответственно от спутников А, В и С. Это физически невозможно.

Итак, для точного определения времени прохождения сигнала часы приемника и спутника должны быть максимально синхрони-

Рис. 2.9. Определение местоположения с помощь трех спутников для случая часов приемника, идущих с опережением

зированы, отклонение даже на несколько микросекунд приводит к погрешности измерения в десятки километров. На спутнике для этих целей имеются высокоточные атомные часы. Установить аналогичные часы в приемник невозможно (используются обычные кварцевые часы), поэтому для синхронизации времени используются дополнительные сигналы, как минимум, с еще одного спутника. Предполагается, что если время в приемнике синхронизировано точно, то окружность с радиусом, равным расстоянию от четвертого спутника, пересечет ту же точку, что и окружности от остальных трех спутников. Приемник корректирует свои часы до тех пор, пока это условие не выполнится.

Иными словами, компьютеры приемников запрограммированы таким образом, что когда в них поступают измерения, не дающие пересечения в одной точке, они определяют, что часы приемника сбились и идут с некоторым опережением или отставанием по отношению к системному времени. В этом случае компьютер приемника начинает вычитание (или прибавление) некоторого (одного и того же для всех измерений) интервала времени, к ранее измеренным. Он продолжает корректировать время во всех измерениях до тех пор, пока не найдет решения, которое «проведет» все окружности через одну точку. В нашем примере он попросту обнаружит, что это достигается вычитанием одной секунды из всех трех измерений. Отсюда будет сделан вывод, что часы приемника опережают системное время на одну секунду.

Из сказанного следует, что при трехмерном определении местоположения (т.е. при одновременном определении трех координат — долготы, широты и высоты точки над принятым в расчетах земным эллипсоидом) необходимо выполнить четыре измерения, чтобы исключить погрешность временной привязки часов приемника к единому системному времени.

Таким образом, рассуждая аналогично, можно сделать вывод, что для точного определения положения объекта в трехмерном пространстве (30) необходимы сигналы минимум от четырех спутников. Отметим, что сигналы от трех спутников позволяют рассчитать координаты транспортного средства, но без определения высоты над поверхностью земли. Это так называемый 20-случай.

Навигационный приемник предназначен для определения пространственных координат, вектора скорости, текущего времени и других навигационных параметров, полученных в результате приема и обработки радиосигналов от навигационных спутников.

Необходимость в четырех измерениях существенным образом сказывается на проектировании приемников. Поскольку для решения навигационной задачи необходимо измерить псевдодальность и псевдоскорость относительно минимум четырех спутников, навигационные приемники целесообразно строить в многоканальном исполнении.

На вход приемника поступают радиосигналы от спутников, находящихся в зоне радиовидимости. Это означает, что с каждым из видимых спутников постоянно работает отдельный канал приема и первичной обработки сигналов. На практике при хорошей видимости небосвода приемники получают сигналы сразу от множества спутников (в идеале — от 12 спутников), что позволяет им синхронизировать часы и определять координаты с достаточно высокой точностью.

Компьютер приемника оснащен программой, которая выбирает четыре наиболее удачно расположенные спутника, определяет псевдодальности до них, решает алгебраически четыре уравнения с четырьмя неизвестными и быстро находит результат.

Таким образом, на практике в измерениях времени всегда присутствует ошибка, обусловленная несовпадением шкал времени спутника и приемника. По этой причине в приемнике вычисляется искаженное значение дальности до спутника, или «псевдодальность». Измерения расстояний до всех спутников, с которыми в данный момент работает приемник, происходит одновременно. Следовательно, для всех измерений величину временного несоответствия можно считать постоянной. С математической точки зрения это эквивалентно тому, что неизвестными являются не только координаты X, У и Я, но и поправка часов приемника Д/ (четыре неизвестные величины). Поэтому для их определения необходимо выполнить измерения псевдодальностей не до трех, а до четырех спутников. В результате обработки этих измерений в приемнике вычисляются географические координаты местоположения приемника и точное время. Если приемник установлен на движущемся объекте и наряду с псевдодальностями измеряет доплеровские сдвиги частот радиосигналов, то может быть вычислена и скорость объекта.

Настройка спутниковой антенны, сразу на все спутники.

Как вы наверное знайте, настройка спутниковой антенны процесс не из легких.

Можно конечно вызвать специалистов и за хорошие деньги они все сделают.

Но, друзья, любитель сателлит телевидения должен уметь и сам все сделать, ради творческого удовлетворения.

Каждое умение добавит к себе уважение … я это могу и я это сделал!

И так будем развивать тему, настройка спутниковой антенны.

На сегодняшний день существует более 150 спутников на геостационарной орбите вокруг земного шара, которые передают цифровое спутниковое телевидение, радио, Интернет.

На самом деле их гораздо больше, шпионские, чисто для связи, и такие про которые знает только тот, кто запустил и устанавливал начинку.

Летают, ну и пусть летает железка х…а! 😉

Каждый спутник на борту имеет определенное количество транспондеров, которые, работают на разных частотах. Как вы все знайте для спутникового приема на вашу антенну есть С-диапазон, Ку-диапазона и Ka-диапазон.

Ну и что с «С, Ку, Ka» делать если не могу найти спутник?

Имей в виду что все имеющийся спутники, которые дружно стоят на своих орбитах, не сможешь настроить и смотреть по одной весомой причине…

Может бить так что ваша местность, в которой будите производить установку спутниковой антенны, в зону покрытия данного спутника ну не как не попадает.

Так что с начала надо будет определиться, что и где.

Для начала вы должны определиться, на какой все-таки спутник вы будете настраивать вашу тарелку, и какие частоты транспондеров ему принадлежат.
Как узнать, какие, вообще, есть спутники? Смотри в низу таблицу и там найдешь подходящий спутник.

Но нам надо и настроить саму антенну и в этом нам поможет хорошая программа.

«Satellite Antenna Alignment»

Она предназначена для расчета углов, необходимых при установке спутниковой антенны. Рассчитываются азимут и угол места (элевация) для каждого спутника.

Основное отличие от подобных программ — возможность произвести расчет сразу на все спутники. Таким образом складывается ясная картина о том, какие спутники физически видны с места установки антенны, а какие нет.

Следует помнить, что в данной программе расчет производится теоретический, по формулам, и в реальных условиях при установке антенны надо учитывать еще множество факторов, такие как различные препятствия (здания, деревья), рельеф местности, высота над уровнем моря, направленность транспондеров, поляризация и т.п.

Но тем не менее эта программа позволит вам оценить положение дел точно.

Полученный расчет можно сохранить в текстовый файл, скопировать в буфер обмена Windows, или сразу вывести на принтер. Имеется возможность запоминать перечень мест для которых производился расчет. В последствии вам уже не надо будет вводить координаты этих мест повторно, просто выберите их из таблицы.

Работу с программой нужно начать с занесения географических координат вашей точки установки спутниковой антенны.
Это можно сделать в картах от GOOGLE. Если вам известны координаты, просто введите их в поисковую строку

Способ получения координат в новых и классических Google Картах различается. Также обратите внимание, что узнать координаты при помощи смартфона или планшета нельзя.
Новый интерфейс

Нажмите на нужный участок карты правой кнопкой мыши. Выберите в меню пункт Что тут находится?
Под поисковой строкой появится панель с координатами.

Классический интерфейс

Откройте Google Карты . Нажмите на нужный участок карты правой кнопкой мыши. Выберите в меню пункт Что тут находится?
Координаты отобразятся в поисковой строке (в верхней части страницы)

И так с своими координатами успешно разобрались.

Дальше введите ваши координаты в разделе «Координаты места установки антенны». Северная широта — «N», южная широта — «S». Аналогично, восточная долгота — «E», западная долгота — «W». После того, как координаты будут введены, в левой части в таблице вы получите расчет углов на все спутники сразу.

Рассчитывается азимут и угол подъема антенны (угол места). Полученный азимут — это направление на спутник в градусах от направления на север по часовой стрелке.

Угол места является углом (в градусах) между направлением сигнала со спутника и касательной плоскости к поверхности земли в точке вашего приема.

Если угол места отрицательный, значит спутник скрыт за горизонтом и прием сигнала с него в принципе не возможен. Таким образом, с вашей точки наблюдения теоретически видны спутники, у которых угол места является положительной величиной.

Зная азимут вы можете быстро сориентироваться и определить направление на спутник, определить преграды на пути направления антенны (соседние дома, деревья).

Как уже было сказано выше, программа оперирует абсолютными величинами и рассчитывает все по формулам. Таким образом, полученный азимут, это угол относительно абсолютного севера, а не от того что может показывать ваш компас, т.к.

Однако, компас — вещь очень не постоянная, особенно в городских условиях. Уж лучше ориентироваться по солнцу. 🙂

Дополнительно в программе реализован расчет азимута на солнце, и теперь вы можете обойтись без компаса!

Расчет производится для точки, географические координаты которой вы задавали для расчета азимута на спутники. Высота над уровнем моря считается равной 0 метров. Вы можете указать дату (по умолчанию берется текущая дата) и произвести расчет движения солнца с дискретностью в одну минуту.

Результаты расчета выводятся в таблице в левой части. Для солнца рассчитывается как азимут, так и угол места в текущий момент времени.

Таким образом, это дает вам возможность при установке антенны обойтись совсем без компаса. Сначала определите азимут на нужный вам спутник. Затем произведите расчет азимута на солнце на день, в который вы планируете устанавливать антенну.

Найдите в таблице азимут солнца наиболее равный азимуту на спутник, и вы получите время (и дату), когда солнце будет в той же стороне что и спутник. В нужный момент времени поворачиваем антенну прямо на солнце, азимут солнца в этот момент совпадает с азимутом спутника.

Или просто отмечаем это положение, антенну повернете позднее. При расчете не забудьте указать вашу временную зону (Москва +3 часа от Гринвича).

Дополнительно программа расчитывает азимут восхода и захода солнца, а также время и угол места, когда солнце находится строго на юге.

В программе не учитывается переход на летнее время! Поэтому для летнего времени нужно прибавлять +1 час к полученным результатам расчета азимута на солнце.

Программа рисует простенькую схемку, отображающую стороны горизонта. Желтым сектором обозначается световой день, восточная его часть — это восход солнца, западная часть — заход солнца. На этой же схеме можно схематически отобразить направление на нужный вам спутник.

Выберите спутник в выпадающем списке, направление на него (азимут) рисуется красной линией. Если угол места на спутник отрицательный, то красная линия не рисуется (спутник не виден).

В настоящее время широко распространены офсетные спутниковые антенны. Такая антенна стоя строго вертикально уже имеет некоторый угол подъема (

Вы можете ввести размеры вашей офсетной антенны (высоту и ширину) и программа рассчитает точный угол подъема для этой антенны. Расчет производится только для антенн, у которых высота больше ширины. Размеры антенны вводите в миллиметрах.

Здесь же будет показан угол подъема на выбранный вами спутник, и угол, на который нужно реально установить антенну (в градусах от плоскости земли)

ПОСЛЕДНЯЯ версия «Satellite Antenna Alignment» (2014.года) забираем: saa_setup

Возможно у Вас есть свои мнения на тему «Как настроить спутниковые часы»? Напишите об этом в комментариях.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Adblock
detector