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MessagePosté: Lun 05 Aoû 2013, 13:37 
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Les principes d’un réglage de précision d’une antenne motorisée,
prise en compte de l'écart d'excentricité.



Que l’on règle une antenne à monture polaire ou une monture Horizon-Horizon, on est confronté aux mêmes types de réglage, à savoir le report angulaire sur les différents éléments de la monture.
Si quelques notices de montage émanant de constructeurs sérieux indiquent par des abaques et tableaux les valeurs correctes à reporter, il n’est pas rare de trouver des notices approximatives qui ne permettent pas de régler finement la monture du premier coup. De même que de nombreux sites internet proposant les calculs pour le réglage de votre antenne s’avèrent inexactes. Bien sur l’erreur n’est pas énorme, mais elle ne permet pas de régler précisément l’antenne sur tout l’arc.

Les raisons

Le principe de la monture est de faire pivoter l’antenne afin de suivre un arc imaginaire dans le ciel sur lequel sont positionnés les satellites Géostationnaires. L’orbite géostationnaire ou « ceinture de Clark » est un anneau virtuel situé autour de la terre à 35786 Km au-dessus de l’équateur. Sa particularité est qu’un satellite positionné sur cette orbite se déplace à une vitesse angulaire identique à celle de la terre et sera perçu comme immobile vue de la terre.
La plus part des notices de montages indique de reporter la valeur de la latitude du lieu d’installation de l’antenne comme réglage d’axe polaire. Ce réglage a pour effet de rendre verticale l’axe de l’antenne par rapport au plan de l’équateur. Si on trace une droite imaginaire depuis la monture polaire vers le sol, son prolongement donne un angle droit avec le plan de l’équateur (ligne imaginaire qui traverse la terre au niveau de l’équateur en passant par le noyau terrestre). L'axe polaire ou axe horaire (droite parallèle à l’axe Pôle Nord/Pôle Sud), va devenir le pivot de rotation de l’antenne pour le suivi de l’arc satellitaire.
Un deuxième réglage est nécessaire pour faire pointer l’antenne sur l’orbite convoitée, il s’agit de la déclinaison. Sans ce réglage, l’antenne pointerait au-dessus de l’orbite géostationnaire sur une orbite parallèle appelée « Equateur Céleste ». La déclinaison va donc abaisser l’antenne afin de faire coïncider son angle de réception avec celui d’émission du satellite. Cet angle de déclinaison est calculé lui aussi à partir de la valeur de latitude.

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Cette méthode de calcul n’est en fait théoriquement valable que pour deux types de lieux, les pôles Nord et Sud et pour les antennes installées à l’équateur. Dans la réalité, la réception de satellites géostationnaires est impossible aux pôles du fait de la courbure de la terre. Dans la pratique cette méthode de calcul n’est donc uniquement valable qu’à l’équateur.
Alors que se passe-t-il sur les latitudes autres que celles évoquées précédemment. La monture va décrire un arc de cercle avec pour pivot l’axe de la monture. Le problème c’est que l’orbite géostationnaire n’a pas pour pivot l’axe de votre monture mais le noyau terrestre. On a donc deux axes de rotation dont un qui est excentré par rapport à l'autre. La différence de position de ces deux axes (écart d’excentricité) va générer un pointage certes correcte de l’antenne au zénith mais une erreur de pointage progressive lorsque l’antenne va se diriger vers l’horizon Est ou Ouest. L’axe de l’orbite géostationnaire se trouvera alors un peu plus haut dans le ciel.

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La solution

La solution passe donc par la prise en compte de cette différence d’axe dans l’équation, une formule trigonométrique permet de calculer la correction à appliquer en fonction de la latitude du lieu. Cette correction va augmenter la valeur de latitude afin de faire coïncider l’antenne et l’orbite géostationnaire sur l’horizon. En revanche l’antenne se retrouvera à pointer trop haut cette orbite au zénith. L’angle de déclinaison va subir la même valeur de correction mais en négatif, ce qui va amener l’antenne à pointer correctement le zénith. Avec ces deux corrections l’antenne pointe de manière optimale l’orbite géostationnaire sur tout l’arc. Si la monture avait la possibilité d’effectuer une rotation à 360° l’antenne pointerait virtuellement en permanence l’orbite géostationnaire même de l’autre côté de la terre.

Pourquoi trouve-t-on alors des notices erronées ? J’imagine qu’il est plus aisé de présenter un réglage qui s’établit avec la valeur de latitude à reporter que de demander d’effectuer une série de calculs trigonométriques pour trouver l’angle exact. La précision des échelles gravées sur les montures ne permettent pas non plus de régler avec précision. La valeur maximum de correction en fonction du lieu est de 0,69°, il n’est pas possible sans outils de mesures numériques externes d’apporter ce type de précision à un réglage. Sans parler des échelles fantaisistes gravées sur les montures d’antenne bas de gamme de supermarché qui parfois n’indiquent pas la même valeur de chaque côté des attaches.

De la théorie à la pratique

Que faire de ces informations de correction si les échelles des montures ne permettent pas d’appliquer ces infimes corrections. L’utilisation d’un inclinomètre numérique va permettent d’effectuer ces réglages d’extrême précision et d’obtenir un ajustement d’arc impeccable. Une monture et une antenne réglées avec une précision d’un dixième de degré permet d’obtenir du premier coup un calage parfait de tout l’arc géostationnaire.
Avec une antenne de 73x80 cm j’ai appliqué ces réglages d’angle sur la monture et l’antenne, je me suis simplement servi d’un mesureur pour régler l’azimut de la monture afin de la faire pointer vers le Sud. Le résultat est sans appel, tout l’arc recevable de chez moi (53°E – 30°W) était obtenu avec un positionnement USALS du premier coup. Même les satellites faibles (Badr 26°E et Nilesat 7°W) étaient au rendez-vous.

Comment calculer ces corrections

Si vous avez envie de calculer par vous-même la valeur de ces angles voici les formules à appliquer.

A = latitude du lieu où l'antenne est installée
B=6378.16 (Rayon terrestre en kilomètre)
C=35786 (Orbite géostationnaire en kilomètre)
D=180-90-A
E=B*cos (abs(A)*(2*PI)/360)
F=B+C-E
G=B*sin(abs(A)*(2*PI)/360)
H=atan (F/G)*360/(2*PI)
I=D+H
J=180-I
K=90-H
L=B+C
M=racine (L ² -E ²)
N=atan (G/M)*360/(2*PI) (Déclinaison corrigée)
O=K-N (Valeur de la correction)
P=A+O (Latitude corrigée)

Si vous préférez faire calculer ces valeurs par un site internet, voici un des rares sites appliquant ces règles de corrections http://www.satsig.net/ssazelm.htm

Vous avez aussi le site de Monsieur Telmo Ghiorzi, un brésilien amateur de chiffres qui propose une excellente page explicative de cette problématique. Avec en plus une vidéo représentant le «tracking » de l’orbite géostationnaire par une antenne. Cette modélisation a été calculée avec la formule mathématique indiquée ci-dessus. http://www.ghiorzi.org/satelite.htm

L'écart d'excentricité, le réglage d'une antenne motorisée (version PDF)
L'écart d'excentricité, le réglage d'une antenne motorisée (version Web)

Scarpia

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Antennes : Laminas 120cm, Wavefrontier T90 (12 LNB), Triax ATD78 70cm, Nokia 70cm, Viasat KaSat 75cm
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MessagePosté: Lun 12 Aoû 2013, 23:55 
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Bonjour,

Bravo pour ce document !!

J'ai téléchargé celui-ci et effectuerai les calculs à l'aide d'un tableur pour l'appliquer à mes propres fins.

Reste à me trouver un inclinomètre numérique.

J'ai réglé une parabole à l'estime mais je suis content du résultat (62E à 48W du temps de INTELSAT 3R), évidemment avec beaucoup de patience et de temps. Voir l'application de la théorie à la pratique.

Cordialement,
Hervé,


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MessagePosté: Mar 13 Aoû 2013, 10:13 
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hervé a écrit:
Reste à me trouver un inclinomètre numérique

il y en a plein la baie ! :wink:
http://www.ebay.fr/sch/i.html?_trksid=p2050601.m570.l1313&_nkw=inclinometre&_sacat=0&_from=R40


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MessagePosté: Mar 13 Aoû 2013, 21:31 
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Bonsoir à tous,

oui, effectivement !! merci,

je ne m'étais jusqu'alors pas inquiété de posséder un tel outil !!!

bonne soirée et bonne réception satellitaire,


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MessagePosté: Mar 13 Aoû 2013, 23:15 
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Bonne nuit...sauf erreur de ma part l'USALS fait tout ça si on a bien mis nos coordonnées .

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MessagePosté: Mer 14 Aoû 2013, 09:24 
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Bonjour,

Non l'USALS sert à calculer les valeurs de rotation du moteur pour un positionnement correcte de l'antenne pour chaque sat. Et ça il le fait très bien à la condition que la monture soit parfaitement réglée.

C'est l'objet du sujet écrit au dessus, la méthode qui consiste à donner à la monture la valeur de la latitude du lieu comme angle horaire est inexacte. Elle est fausse car elle ne prend pas en compte l'écart d'excentricité entre le pole Nord et le lieux d'installation de l'antenne.

En reportant la valeur de latitude sur la monture, l'antenne ne sera jamais calé sur tout l'arc, il faudra tâtonner pour réajuster l'antenne. La solution passe obligatoirement par relevage de la monture et une diminution d'autant de l'angle de déclinaison. La formule mathematique donnée au dessus permet de calculer directement les valeurs exactes à reporter pour un calage parfait de l'antenne sur tout l'arc.

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MessagePosté: Dim 22 Déc 2013, 11:04 
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Bonjour...sans faire ça et avec retour sur un écran , je pense que mon 68.5 à 45 n'est pas mal !!! Possible q'un jour à tête reposée, je fasse ce calcul...si j'y arrive :mrgreen:

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MessagePosté: Jeu 16 Jan 2014, 16:08 
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