Quantcast

Jaká je vlastně pozice satelitu na GEO?

| Tisk

Před nedávnem proběhla krátká diskuze o vlivu stability pozice satelitu na úroveň signálu vzhledem k velikosti pozemské antény. Chtěl bych proto doplnit několik faktů o pohybu satelitu umístěného na GEO.

Někdy se říká, že satelit na GEO opisuje jakousi „osmičku“. Někomu se to tak možná jeví, ale ten pohyb je trochu složitější. Ve výsledku jde o spirálu s určitým sklonem – není u každého satelitu stejná, jak je vidět na obrázcích, které zahrnují období asi dvou týdnů. Graf bohužel není trojrozměrný – se zahrnutím výšky satelitu od středu Země (typicky 42 164 km).


obrázek

Pozn.: poledník není uveden, protože nemohu zveřejňovat kterých satelitů se to týká.


obrázek

Satelit v dále uvedeném příkladu se pohybuje v jistém rozsahu zeměpisné šířky nad rovníkem – je to méně než 0,1°, vzhledem k zemskému povrchu ve výšce – asi + 1 km až -12 km, a také v azimutu – v rozsahu až 0,15°. Záleží ale na satelitu a jeho řízení. Viděl jsem i údaje s výškovým rozdílem +- 40 km. Pohyb má periodu 24 hod.,(měření je 2x za hodinu v průběhu dvou měsíců) ale současně druhou, podstatně delší v řádu týdnů. Azimut je nakonec operátorem vrácen na výchozí polohu – to je ta skoková změna polohy.


obrázek

Průběhy za dobu 24 hod.


obrázek


obrázek


obrázek

Výška se např. v průběhu 24 hod. mění v rozsahu 16 km, ale v průběhu 4 týdnů to je v rozsahu 24 km. Pouze oscilace kolem rovníku je celkem konstantní s periodou 24 hod. a jen malou odchylkou v řádu týdnů. Graf výšky udává pohyb za 24 hod. vztažený k průměrné výšce za dva měsíce.

Podobně jako výška, vypadá i graf pohybu nad rovníkem v průběhu 24 hod. Polohy jsou od půlnoci do půlnoci, je tedy např. dobře vidět, jak Slunce ovlivňuje polohu satelitu. Vliv má ale samozřejmě i Měsíc a závisí tedy na vzájemném postavení kosmických těles a jejich gravitaci.

Jaký je ale dopad změn polohy satelitu na sílu přijímaného signálu?

Závisí samozřejmě na šířce charakteristiky antény (tzv. směrovost, která se udává pro pokles o 3 dB, tedy na polovinu signálu). Jaká je směrovost antén na kmitočtu 12 GHz uvádí tato tabulka:



průměr anténysměrovost
85 cm2,06°
120 cm1,46°
240 cm0,73°
400 cm0,44°
500 cm0,35°

Na běžné anténě pro příjem TV to tedy nepoznáme. Ani na anténě 2,4 m nebude vliv pohybu satelitu nijak patrný. U antény o průměru 4 m je důležité kdy ji zaměříme. Pokud se trefíme do jedné krajní polohy, bude úroveň přijímaného signálu kolísat. A u antén od 5 m se již doporučuje používat sledování polohy satelitu, jinak bude signál periodicky měnit úroveň. Anténa 5 m by jinak vykazovala někdy 100%, jindy by úroveň mohla odpovídat anténě jen 4 m. Je to o to kritičtější, že tyto velké antény se používají i pro vysílání na satelit. To je na vyšší frekvenci a anténní charakteristika je proto ještě užší. Satelit by proto přijímal kolísavou úroveň z pozemské antény, čímž by na příjmu byl rozkmit signálu i při příjmu na malou anténu.

U větších antén se proto doporučuje tzv. dvoufázové zaměření. V první fázi se satelit zaměří v době přechodu nad rovníkem a zafixuje se elevace. V další fázi se čeká na přechod satelitu nad jeho deklarovanou pozicí nad poledníkem, což je zaměření v azimutu. Viděli jsme, že satelit cestuje i s dlouhou periodou. Proto se nad deklarovanou pozicí některý den vyskytuje 2x za den, ale některý den tam není vůbec. Pokud se spokojíme s přesností 0,01° tak tam bude téměř každý den, s výjimkou několika dnů před korekcí jeho polohy, jak je patrné z obrázku „poledník“ v průběhu dvou měsíců.

Je proto třeba znát předpokládanou polohu satelitu pro příštích několik dní. Předpověď polohy získá zákazník satelitního operátora (tedy zpravidla ten, kdo má pronajaté pásmo) od svého poskytovatele. Běžný „příjemce“ signálu ze satelitu se k tomu tedy nedostane, ale naštěstí to ani nepotřebuje – pokud náhodou nepoužívá anténu o průměru min. 4 m.

Zájemcům o více informací ohledně přenosu přes satelit mohu doporučit návštěvu mého webíku www.satkom.cz, resp. stránku o satelitních výpočtech http://www.satkom.cz/satelit/satelit.htm .
Ing. Petr Vecek





Reklama




Vybrané články