劉長江
太陽光線與衛星地面站的接收天線軸線平行時發生日凌,這時衛星信號受到干擾,每天最長時間可達10 min,每年發生兩次,每次連續3~6天。北半球的地面站發生在春分日前,秋分日后的23天內。這種干擾嚴重影響傳輸信號質量,用戶不滿意投訴增多。有線電視臺可根據地面站位置(經緯坐標)計算出本臺所有天線發生日凌的時間,可把受干擾的節目提前通知用戶。下面介紹推算日凌時間的方法(見圖1)。

圖1 日凌日期計算圖
令P點為衛星地面站址,北緯∠POK1=Φ
交赤道K1,東經K1°,S赤道上靜止衛星。
O:地心,星下點經度K2°
星下點經度與站址經度差Δλ=K1°-K2°
OS:地心與衛星距離,OS=42 164.177 km
R1=6 378.137 km(赤道半徑),R2=6 356.752 km(極半徑)

過P點作PD垂直赤道平面交OK1于D點,作DD″⊥OS,作PD′垂直于PD,則PDD″D′為矩形。
過地心作OS′平行于D′S設∠SOS′=A
作OS″平行于DS設∠SOS″=B
地球自轉和太陽直射點的南北移動同時滿足兩個條件時發生日凌。(1)太陽光線S″O與DS平行并與OS夾角為B,(2)太陽光線S′O與D′S平行并與OS夾角為A。根據圖1,并運用立體幾何定律可得計算A,B的公式如下:
(1)
(2)
B值確定發生日凌時太陽光直徑經度位置M1,B>0時,M1>K2,B<0時,M1<K2,發生日凌的北京時間可用下式換算
T1=12.00-(M1-120°)×4 (min)
(其中120°為東八區標準時線)M1>120°午前,M1<120°午后,M1=120°為正午12點。
A值確定發生日凌時太陽光直射緯度位置M2,若M2在春(秋)分前后45天里的平均南北移動角速度為ω=0.385 381 5°/天,則每年兩次日凌的時間

B值一天一次,A值一年共兩次,計算出T2值是日凌持續時間最長的一天,前后連續發生2~3天,每天的時間由T1決定。
表1是根據以上公式推算的部分城市日凌的時間。
表1 亞太1A部分城市發生日凌時間表
| 姓名 |
地址 |
亞太1A東134° |
| 東經 |
北緯 |
△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 |
| 哈樂濱 |
126.45° |
45.68° |
+7.55° |
-59.55’ |
±17.86天 |
| 綏濱 |
131.85° |
47.9° |
+2.15° |
-56.96’ |
±18.44天 |
| 黑河 |
127.5° |
50.2° |
+6.5° |
-58.77’ |
±15.85天 |
|
參考資料
1 龔漢民,丁宗豪.衛星電視接收與轉播.1990年 2 郭瑞濤.地球概論.1988年 |
作者單位:黑龍江 綏濱有線臺 郵編:156200