Третья версия. Обзор, актуальность, постановка задачи, алгоритм, псевдокод, блок-схема

Обзор:

 Геостационарный спутник - это искусственный спутник Земли, который движется строго относительно экватора в восточном направлении, “зависая” над одной точкой планеты, точно следуя скорости ее вращения. Если смотреть на него с Земли, то кажется, что он стоит на месте.

Основные параметры:

1.     Находится на геостационарной орбите.

       Геостационарная орбита - круговая траектория спутника, которая лежит в 36000км от поверхности Земной коры.

2.     Как геосинхронный спутник имеет период равному 24 часам.

3.     Движется с первой космической скоростью-7,9 км/с

4.     Плоскость орбиты совпадает с плоскостью экватора.

5.     Движение в направлении вращения Земли.

 К главным преимуществам относятся, во-первых, то что с такой высоты в прямой видимости оказывается одна треть поверхности Земли, что позволяет легко обеспечить широковещание в границах страны или даже континента.

 Во-вторых, геостационарный спутник недвижимый к земным антеннам, что во многом помогает в организации связи.

В-третьих, спутник находится за пределами атмосферы планеты, посему меньше "изнашивается” чем низкоорбитальные спутники, то есть нет сопротивления воздуха и не теряет высоту.

 Первый раз идея насчет создания первой глобальной спутниковой связи пришла английскому писателю, ученому и изобретателю - Артуру Кларку. К концу 1957 года первый геостационарный спутник был запущен в СССР. Уже 20 августа 1964 года было подписано соглашение 11 стан о создании организации международной связи- Intelsat.    Актуальность

 По каким причинам геостационарные спутники актуальны на сегодняшний день?

 Искусственные спутники Земли стали абсолютно необходимой технической «частью жизни» нашей Земной цивилизации.

 Для нас геостационарные спутники важны, во-первых, мы все каждый день пользуемся интернетом, компьютером, сотовым телефоном, смотрим телевизор и слушаем радио. А как все это связано со спутником?

 Именно эти спутники используются для трансляции радио и телевизионных программ и радиосвязи между станциями, находящихся вдали друг от друга. Они обеспечивают возможность трансляции телевизионных передач и связи по нескольким тысячам телефонных каналов. Они транслируют сигналы связи на большие расстояния между определенными местами на Земле и они стали составляющей определения местоположения объектов (GPS). Спутник не меняет направление антенн, которые смотрят на него с Земли. Это из-за того, что он находится над одной определенной точкой Земли.

 Во-вторых, раньше когда геостационарные спутники еще не были придуманы, мы пользовались геосинхронными спутниками. Их минус был в том, что они работая по спирали поддерживали связь с антенной всего 3-4 часа. Мы, соответственно, из-за этого могли смотреть телевизор только в это время. А после того как были придуманы геостационарные спутники мы можем смотреть телевизор в независимости от времени и столько сколько хотим.

К тому же они очень удобны и выгодны для метеорологов для съёмки передвижения облаков над Землей и для нахождения температуры поверхности планет.

Постановка задачи:

Программа предназначена для использования в компаниях, занимающихся установкой и обслуживанием спутниковых антенн. Программа должна вычислять следующее параметры для того, чтобы правильно ориентировать антенну: угол места и азимутальный угол установки.

В качестве исходных параметров должны вводиться следующее параметры: широта и долгота расположения антенны, долгота расположения спутника, погрешность компаса (угол отклонения между истинным северным полюсом и магнитным северным полюсом).

По умолчанию погрешность компаса должна быть равна -3,3⁰.

Для выполнения всех вышеперечисленных функции используются формулы:

1) Рассчитывается угол места:

2) Величина угла места с учетом рефракции:

3) Величина угла азимута

4) Окончательный, точный угол азимута с учетом погрешности  компаса:

Где:

1)Промежуточная переменная рассчитывается по формуле:

Δ=Долгота спутника - долгота антенны

2) L_ET- широта земной станции

3) Δ _α -погрешность компаса:

4) θ-угол места

θ_t-угол места с учетом рефракции

5) α-азимутальный угол

α_z-с учетом погрешности компаса

6) Константы программы:

R_e=6375км (Радиус  Земли)

r=42375км (Радиус геостационарной орбиты начиная с центра ядра Земли)

Кроме того, в программе должна быть возможность выбора из списка наиболее часто используемых спутников. Если нужного спутника в этом списке нет, программа должна позволять ввести вручную долготу спутника.

Алгоритм:

1) ввести значения широты и долготы антенны.

2) Выбрать спутник из выпадающего списка. Если нужный спутник отсутствует - ввести вручную значение долготы геостационарного спутника

3) ввести значение погрешности компаса.

4) Нажать на командную кнопку "Рассчитать" для получения результата: азимутальный угол и угол места.

Псевдокод:

shirota_antena – широта антенны 
dolgota_antena – долгота антенны
dolgota_sputnika – долгота спутника
pogreshnost_kompasa – погрешность компаса
ugol_mesta – угол места 
ugol_azimut – азимутальный угол
delta – промежуточная переменная 
R_e – радиус Земли
r - Радиус геостационарной орбиты начиная с центра ядра Земли

Begin

shirota_antena as Decimal

dolgota_antena as Decimal

dolgota_sputnika as Decimal

pogreshnost_kompasa as Decimal

ugol_mesta as Decimal

ugol_azimut as Decimal

delta as Decimal

R_e as Decimal

r as Decimal

Read: shirota_antena, dolgota_antena, dolgota_sputnika, pogreshnost_kompasa.

delta = dolgota_sputnika - dolgota_antena

ugol_mesta = atan ((cos(delta)*cos(shirota_antena)-R_e/r)/Sqrt(1- cos(delta) ^2* cos(shirota_antena) ^2  ))^ (-1)

ugol_mesta =0.5*( ugol_mesta+sqrt(ugol_mesta ^2+4.132))

ugol_azimut=180+(-sin(delta))/Sqrt(1-cos(shirota_antena)^2*cos(delta)^2)

ugol_azimut= ugol_azimut+ pogreshnost_kompasa

If ugol mesta<0

Write:" Угол не может быть отрицательным. Спутник находится вне обзора антенны"

Else

Wirte : "value of ugol_azimut  and of ugol_mesta "

End

                                               Блок-схема