刘长江
太阳光线与卫星地面站的接收天线轴线平行时发生日凌,这时卫星信号受到干扰,每天最长时间可达10 min,每年发生两次,每次连续3~6天。北半球的地面站发生在春分日前,秋分日后的23天内。这种干扰严重影响传输信号质量,用户不满意投诉增多。有线电视台可根据地面站位置(经纬坐标)计算出本台所有天线发生日凌的时间,可把受干扰的节目提前通知用户。下面介绍推算日凌时间的方法(见图1)。

图1 日凌日期计算图
令P点为卫星地面站址,北纬∠POK1=Φ
交赤道K1,东经K1°,S赤道上静止卫星。
O:地心,星下点经度K2°
星下点经度与站址经度差Δλ=K1°-K2°
OS:地心与卫星距离,OS=42 164.177 km
R1=6 378.137 km(赤道半径),R2=6 356.752 km(极半径)

过P点作PD垂直赤道平面交OK1于D点,作DD″⊥OS,作PD′垂直于PD,则PDD″D′为矩形。
过地心作OS′平行于D′S设∠SOS′=A
作OS″平行于DS设∠SOS″=B
地球自转和太阳直射点的南北移动同时满足两个条件时发生日凌。(1)太阳光线S″O与DS平行并与OS夹角为B,(2)太阳光线S′O与D′S平行并与OS夹角为A。根据图1,并运用立体几何定律可得计算A,B的公式如下:
(1)
(2)
B值确定发生日凌时太阳光直径经度位置M1,B>0时,M1>K2,B<0时,M1<K2,发生日凌的北京时间可用下式换算
T1=12.00-(M1-120°)×4 (min)
(其中120°为东八区标准时线)M1>120°午前,M1<120°午后,M1=120°为正午12点。
A值确定发生日凌时太阳光直射纬度位置M2,若M2在春(秋)分前后45天里的平均南北移动角速度为ω=0.385 381 5°/天,则每年两次日凌的时间

B值一天一次,A值一年共两次,计算出T2值是日凌持续时间最长的一天,前后连续发生2~3天,每天的时间由T1决定。
表1是根据以上公式推算的部分城市日凌的时间。
表1 亚太1A部分城市发生日凌时间表
姓名 |
地址 |
亚太1A东134° |
东经 |
北纬 |
△λ |
北京12:00 |
秋春分日 |
海口 |
110.3° |
20° |
+23.7° |
-71.01’ |
±8.82天 |
上海 |
121.5° |
31.2° |
+12.5° |
-63.33’ |
±13.29天 |
喀什 |
76.00° |
39.5° |
+58° |
-71.07’ |
±15.17天 |
哈乐滨 |
126.45° |
45.68° |
+7.55° |
-59.55’ |
±17.86天 |
绥滨 |
131.85° |
47.9° |
+2.15° |
-56.96’ |
±18.44天 |
黑河 |
127.5° |
50.2° |
+6.5° |
-58.77’ |
±15.85天 |
参考资料
1 龚汉民,丁宗豪.卫星电视接收与转播.1990年 2 郭瑞涛.地球概论.1988年 |
作者单位:黑龙江 绥滨有线台 邮编:156200