Что такое солнечная интерференция?

Солнце, как любая звезда, излучает энергию не только в видимой (световой) части спектра, но и в виде радиоволн, в том числе сантиметрового диапазона. Когда три объекта - приемная спутниковая антенна, спутник, на который она наведена и Солнце - находятся на одной прямой, прием сигналов со спутника становится невозможным. Это происходит из-за того, что сигналы транспондера перекрываются более мощными шумами Солнца. Такое явление наблюдается дважды в год - ранней весной и осенью.

Солнечная интерференция имеет место в пределах 3,5 недель от дней осеннего и весеннего равноденствия (21-е марта и 21-е сентября). В эти периоды Солнце, совершая свой годовой путь, пересекает плоскость экватора. Солнечная интерференция в феврале, марте и апреле сначала оказывает воздействие на земные приемные станции, расположенные в северных широтах, затем захватывает станции, расположенные южнее. На экваторе середина периода, в который проявляется солнечная интерференция, приходится точно на день равноденствия - 21 сентября. Затем зона интерференции смещается в южное полушарие, и последними влияние интерференции испытывают станции в южных широтах. Для них период солнечной интерференции заканчивается через 3,5 недели после дня весеннего равноденствия. В августе, сентябре и октябре картина меняется на обратную, так как Солнце в это время движется в обратном направлении - из Северного полушария в Южное. Период интерференции для каждой конкретной станции продолжается чуть более недели. В этот период каждые сутки сказывается интерференция, в начале светового дня - для восточных спутников, в конце - для западных. Сначала интерференция проявляется в виде едва различимых шумов на изображении и звуке, затем день ото дня шумы становятся значительнее, и в середине периода интерференции прием срывается совершенно. В момент интерференции, особенно в ясную погоду, необходимо по возможности уводить антенну со спутника. Катанные алюминиевые рефлекторы и пластиковые рефлекторы с глянцевой поверхностью способны концентрировать солнечные лучи в фокальной точке столь "успешно", что из-за высокой температуры оплавляются пластмассовые детали облучателей и выходит из строя электроника конверторов.
Дни и время начала и конца солнечной интерференции для каждого спутника для конкретной приемной станции может быть рассчитано абсолютно точно.

Исходными данными для расчета являются:

1. Геометрия взаимного расположения Земли, приемной станции, спутника и Солнца;
2. Усиление антенны и ширина главного лепестка диаграммы направленности;
3. Используемый частотный диапазон;
4. Шумовая температура приемной системы;
Весеннее равноденствие:

 

Осеннее равноденствие:

Последние числа февраля - первые числа марта - время весенней солнечной интерференции для спутниковых приемных станций Урала и Западной Сибири. В это время Солнце, проходя свой ежедневный путь по небосклону, на некоторое время оказывается на линии спутник - приемная антенна, "попадая" в диаграмму направленности последней. Солнце является мощным источником электромагнитных излучений во всем диапазоне частот, поэтому во время интерференции прием сигнала со спутника, как правило, невозможен. Это явление наблюдается на протяжении 5-12 дней, от 1 до 8 минут каждый день в одно и то же время. Продолжительность интерференции зависит от диаметра приемной антенны и частотного диапазона.

Чем опасна солнечная интерференция

1. Для приемных систем телекомпаний и радиостанций, осуществляющих непосредственную ретрансляцию спутникового сигнала в эфир: во время прохождения Солнца через диаграмму направленности антенны неизбежен срыв приема - брак в эфире. Чтобы не допустить этого, необходимо подготовить альтернативный источник сигнала и заблаговременно переключиться на него.

2. Для станций, принимающих сигнал спутников "Горизонт", "Экспресс" с наклонными орбитами с использованием ресиверов-позиционеров Drake ESR-700, Drake ESR2000XT-plus, Pansat XR4600D: во время интерференции ресивер может "бросить" спутник и начать следить за Солнцем. Чтобы этого не произошло, необходимо заблаговременно запрограммировать в ресивере нужный спутник, как геостационарный, чтобы отключить слежение на время интерференции. После восстановления приема спутник можно опять сделать спутником с наклонной орбитой. Если приемная часть ресивера не используется, то на время интерференции его можно просто перевести в Standby - режим.

3. Для станций, принимающих сигнал спутников "Горизонт", "Экспресс" с наклонными орбитами с использованием интеллектуального следящего контроллера RC2000B, RC2000C фирмы Research Concepts Inc.: если на время интерференции приходится процедура проверки данных таблицы слежения, контроллер может навестись на Солнце и "испортить" строку таблицы. Это может привести к повторному срыву приема через сутки, даже если интерференция к этому времени закончится. Чтобы такого не произошло, необходимо заблаговременно отключить контроллер от сети на время интерференции, и вновь включить его после восстановления приема.

4. Для приемных систем, использующих антенны большого диаметра, окрашенные в светлый цвет: в ясную погоду во время интерференции солнечные лучи фокусируются антенной на конверторе. Это может привести к расплавлению пластмассовых деталей облучателя и конвертора и выходу из строя электроники. Чтобы этого не произошло, необходимо заблаговременно разместить перед облучателем экран из картона или непрозрачного полиэтилена.

 

Как определить время солнечной интерференции

1. Можно воспользоваться простой программой-калькулятором look.exe, которая бесплатно распространяется в Интернет c ftp://mckibben.com/look.exe. Это программа MS DOS, она не требует инсталляции. Программа примитивная, дает только дату, когда длительность интерференции максимальна и время середины "сеанса" интерференции. Чтобы определить первый и последний дни интерференции, необходимо отсчитать от полученной даты назад и вперед количество дней, определяемое этой же программой по диаметру антенны и диапазону. То же самое необходимо проделать со временем, чтобы получить самое ранее время начала и самое позднее время конца интерференции. Программа работает только для приемных станций Северного полушария. Программу look.exe можно получить на нашем сайте (66 кБ).

2. Гораздо удобнее in-line калькулятор, находящийся на сайте PanAmSat. Для расчета времени интерференции необходимо ввести орбитальную позицию спутника (или выбрать спутник из списка), географические координаты приемной станции (или выбрать город из списка - там есть даже российские города!!!), выбрать частотный диапазон (C-Ku), сезон (весна-осень), ввести диаметр антенны в метрах, год и нажать кнопку Calculate. Программа выдаст расписание времени начала, времени конца и длительности интерференции по дням. Его можно получить в виде отдельного html-файла, чтобы распечатать или сохранить на диске, для этого нужно просто нажать кнопку Print/Save As



Программа работает для любой точки Земли, однако она ориентирована на приемные станции США, поэтому при вводе данных необходимо учитывать некоторые особенности:

Орбитальные позиции спутников считаются в градусах западной долготы в круговой мере от 0 до 360 W (от гринвичского меридиана на Запад). Для спутников, находящихся над Восточным полушарием, необходимо вводить значение восточной долготы со знаком "минус", либо пересчитывать восточную долготу в полукруговой мере в западную долготу в круговой: W = 360 - E

Долгота точки приема также должна быть введена в градусах западной долготы в круговой мере. Для Восточного полушария необходимо перед значением восточной долготы проставить "минус", либо пересчитать ее в западную по той же формуле.

При вводе диаметра антенны для разделения десятичных знаков следует использовать точку, а не запятую. При вводе числа с запятой программа "виснет".
Следует помнить, что американцы пишут дату : месяц-число-год, а не число-месяц-год.