卫星接收方位角仰角计算

卫星通信基础知识(六)卫星天线的方位仰角极化角

卫星通信基础知识（六）卫星天线的方位仰角极化角

要进行卫星接收，关键点是卫星接收天线的定位，它包括：天线的方位角、仰角和馈源的极化角这三大参数。

1、方位角

从地球的北极到南极的等分线称为经线（0－180度），把地球分为东方西方，偏东的经线称为东经，偏西方的经线称为西经。从地球的东到西的等分线称纬线（0－90度），把地球分为南北半球，以赤道为界（赤道的纬度为0），北半球的纬线称北纬，南半球的纬线称南纬。我国处于北半球的东方，约在东经75－135度，北纬18－55度之间。所有的广播电视卫星都分布在地球赤道上空35786.6公里的高空同步轨道的不同经度上，平时我们惯称多少度的卫星，这个度指的是地球的经线。卫星在地球上的投影称为星下点，它是位于赤道上，经度与卫星经度相同的地方。如亚太6号卫星的星下点是位于赤道上的东经134度的位置。我们在寻星时，如果你所在的地方（北半球）的经度大于星下点的经度，那么天线的方位角必定时正南（以正南为基准）偏西，反过来，如果你所在的位置的经度小于星下点的经度，那么天线的方位角是正南偏东。 卫星天线的方位角计算公式是：

A＝arctg｛tg(ψs－ψg)/sinθ｝----------(1)

公式（1）中的ψg是接收站经度，ψs为卫星的经度，θ为接收站的纬度。图1是卫星的方位角示意图。 方位角的调整方法很简单，首先用指南针找到正南方，天线方向正对正南方，如果计算的角度A是负值，则天线向正南偏西转动A度，如果A是正值，则天线向正南偏东方向转动A度。即可完成方位角的调整。 2、仰角 仰角是接收站所在地的地平面水平线于天线中心线所形成的角度，

卫星天线对星仰角计算

卫星天线对星仰角是指卫星天线与卫星之间的夹角，是卫星通信中非常重要的参数之一。其计算方法主要涉及到卫星的轨道参数和地面站的经纬度信息。

具体来说，卫星天线对星仰角的计算需要用到以下参数：

1. 卫星的轨道高度：根据卫星的轨道高度可以确定其与地面站的距离，从而影响到仰角计算的结果。

2. 地面站的经度和纬度：地面站的经纬度决定了其在空间中的位置，进而影响到卫星天线对星仰角的计算。

对于低轨道卫星，可以先将其视作一个圆周运动的物体，然后利用几何学公式计算出它与地面站的距离和天线对星仰角；对于高轨道卫星，还需要考虑其椭圆轨道的形状和倾角等复杂因素。

总之，卫星天线对星仰角计算是卫星通信中不可或缺的一环，需要准确的轨道参数和地面站经纬度信息配合，以保证卫星信号的正常传输和接收。

卫星链路中CN值的计算

卫星链路中C N值的计算

一、我们接收站所在位置接收中星九的方位角、仰角

我站所在地点的径纬度北纬40°03′(40.05°)、东径116°16′

(116.27°)

直播星中星九号定点于92.2°E，

上式中地球站径度φ′=116.27°纬度θ=40.05°卫星星下点径度φ=92.2°r是地球的半径r=6378Km，R是卫星同步轨道的半径R=42218Km代入数值得到

方位角A=35.08°(南偏西)

仰角E=37.48°

二、我站到中星九的距离

星站距离公式:

d=√63782+422182-2×6378×42218×cos(92.2-

116.27)cos40.05=38034(Km)

三、自由空间损耗

自由空间损失又叫扩散损失。在自由空间有一发射天线发射功率为PT，经

自由空间传播到接收端时，由于能量分布空间加大，因而通过单位面积上的能

量要减少，所以接收点接收到的功率将减少为Pc'，发射功率和接收功率之比

就是自由空间传输损失，用Lf表示，即:

式中d是接收点与发射点之间的距离，以米为单位，λ是电波波长，以米

单位。用dB表示时:

那么中星九号卫星到我们地球站的自由空间损耗计算如下

上式中:λ=c/ff:载波频率=11750MHzc:光速300000km/sd:星站距离38034×103mKu波段的波长λ=300000×103/11750×106=0.0255m

将上边数据代入

Lf(dB)=20㏒10〔4π×38034×103/0.0255〕=205.45dB

其它损耗:大气损耗L1=0.5dB

指向误差损耗L2=0.5dB

卫星仰角-方位角计算

83.0°E 印星4A号
83.0°E 印星2E号
80.0°E 快车MD1号
80.0°E 快车百度文库M2号
78.5°E 泰星5号
110.5°E 鑫诺1号 110.0°E BSAT-2A 号 110.0°E BSAT-1A 号 110.0°E BSAT-3A 号 110.0°E NSat110号
91.5°E 马星3a号
90.0°E 雅玛尔201号
88.0°E 中新1号
87.5°E 中卫1号
118.0°E 电信2号
85.2°E 国际15号
116.0°E 韩星3号 115.5°E 中星6B 号 113.0°E 帕拉帕 C2号 113.0°E 帕拉帕D 号 113.0°E 韩星5号
卫星接收天线方位计算必要参数输入参数卫星经度本地经度本地纬度 115.5 107.19 34.36
计算过程参数
cos sin 8.31 0.145036861 0.989500579 0.144529 0.9791114 34.36 0.599695131 0.825507719 0.564391 0.68146299 方位角仰角 14.50961796 （南偏东） 49.0825626
结果
用法：输入卫星经度、本地经度、本地纬度，回车。
172.0°E AMC-23 号 169.0°E 国际5号

卫星天线仰角、方位角、极化角参数

安庆部分卫星接收仰角、方位角、极化角参数（近似值）

接收地经度117.0 接收地纬度30.5

注：

方位角——正北为0度（也就是正南为180度），顺时针为增加（由南向西）。

仰角——水平为0度，向上增加。偏馈天线实际仰角（铅垂线与长轴的夹角）正装时等于卫星仰角减去角度差（偏焦角）。倒装时等于卫星仰角加上角度差（偏焦角）。极化角——就是高频头相对于标准位置（C头，以高频头0刻度平行于地面（3点钟方向）为0度或者高频头0刻度垂直于地面（6点钟方向）为0度，ku头，0刻度对应高频头上的F头朝指向时间4：30位置（见下图），对于KU波段弯头来讲，把

弯头长边与地面垂直规定为极化角0度。）所旋转的角度，顺时针为正，逆时针为负。极化角只是个理论值，实际操作时还要进行细调。

中卫偏馈偏焦角

S035 0.35m 中卫天线偏焦角 24.62度

S040 0.40m 中卫天线偏焦角 24.62度

S046 0.46m 中卫天线偏焦角 24.62度

S055 0.50m 中卫天线偏焦角 24.62度

S060 0.60m 中卫天线偏焦角 22.75度

S065 0.65m 中卫天线偏焦角 24.62度

S075 0.75m 中卫天线偏焦角 22.75度

S080 0.80m 中卫天线偏焦角 24.62度

S085 0.85m 中卫天线偏焦角 24.62度

S090 0.90m 中卫天线偏焦角 24.62度

S100 1.00m 中卫天线偏焦角 24.62度

卫星接收方位角仰角计算公式

卫星接收方位角、仰角和极化角的计算法

仰角（E）、方位角（A）及馈源极化角（P）的计算公式:

sin

sin( 2 - J

tg ■

式中：

i为接收站经度（度）

'2为卫星的轨位经度（度）

1为接收站纬度（度）

下面以北京市（东经116°、北纬40°）接收鑫诺3号卫星为例计算馈源极化角（P）、方位角（A）及俯仰角（E）,计算过程如下：

二tg"1584=tg‘0.2464 = 13.8

0.6428

4tg(125o T16°) tg

sin 40o

l 丄 cos(% =

E =tg | ^2 = tg ---------------------- -------- ----------- -

训-[cos仲2 -空)汉COSE]? *'1 -[COS(125° -116°)沢cos40°r

=tg 0.9877 0.7660 — 0.15

.1 -(0.9877 0.7660)2

j 0.6066

=t g --------------

V0.4276

=tg ‘0.9277 = 42.9o

j cos(125°-116°) cos40°-0.15

卫星接收方位角仰角计算

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卫星接收方位角、仰角和极化角的计算法

仰角<E）、方位角<A）、馈源极化角<P）及星、站之间距离d的计算公式：

<Km）式中：

φ1为接收站经度<度）

φ2为卫星的轨位经度<度）

θ1为接收站纬度<度）

下面以北京市<东经116°、北纬40°）接收鑫诺3号卫星为例计算馈源极化角<P）、方位角<A）及俯仰角<E），计算过程如下：b5E2RGbCAP

申明：

所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。

如何确定卫星与测试点的俯仰角和方位角

如何获得卫星与测试点的俯仰角和方位角

有三种方法可以获得卫星与测试点的俯仰角和方位角，其中直接读取数据中的信息有两种，通过数据中的信息计算有一种。

1．读取GPGSV数据

指令为LOG GPGSV ONTIME 1

例如：$GPGSV,2,1,06,28,82,238,49,17,53,305,50,20,43,116,50,11,43,056,50*7C $GPGSV,2,2,06,32,35,080,48,04,23,230,45*79

数据中蓝色代表卫星号，红色代表俯仰角，绿色代表方位角。具体的数据格式请参照下表：

2．读取SATVIS数据

指令为LOG SATVIS ONTIME 60

例如：<SATVIS COM1 0 76.5 FINESTEERING 1513 272077.000 00040000 0947 3642 < TRUE FALSE 7

< 17 0 0 71.1347.8 720.617 719.356

< 28 0 0 57.0181.5 -1874.298 -1875.559

< 20 0 0 48.076.9 -591.419 -592.680

< 4 0 0 45.5249.0 2192.136 2190.875

< 32 0 0 29.252.3 -1985.402 -1986.663

< 11 0 0 21.264.6 -3102.636 -3103.897

< 23 0 0 1.2115.2 2588.193 2586.933

计算卫星俯仰角 matlab

在Matlab中计算卫星的俯仰角可以通过以下步骤实现：

步骤1，确定卫星的位置和观测者的位置。这包括卫星的经度、纬度和高度以及观测者的经度、纬度和高度。

步骤2，使用Matlab中的函数计算卫星和观测者之间的距离和

方位角。可以使用经纬度和高度信息来计算两点之间的大圆距离和

方位角。

步骤3，使用距离和高度信息计算卫星的仰角。可以使用三角

函数来计算卫星的仰角，公式为，仰角 = arctan(卫星高度 / 卫星

与观测者之间的距离)。

步骤4，根据需要对计算结果进行进一步处理和显示。可以将

计算结果输出为表格或图形，以便更直观地理解卫星的俯仰角。

需要注意的是，以上步骤中涉及到的具体函数和计算方法可能

会根据具体的情况和需求有所不同，可以根据实际情况调用Matlab

中相应的函数来实现卫星俯仰角的计算。

卫星链路中C N值的计算

卫星链路中C/N值的计算

一、我们接收站所在位置接收中星九的方位角、仰角

我站所在地点的径纬度北纬40°03′(40.05°)、东径116°16′

(116.27°)

直播星中星九号定点于92.2°E，

上式中地球站径度φ′=116.27°纬度θ=40.05°卫星星下点径度φ=92.2°r是地球的半径r=6378Km，R是卫星同步轨道的半径R=42218Km代入数值得到

方位角A=35.08°(南偏西)

仰角E=37.48°

二、我站到中星九的距离

星站距离公式:

d=√63782+422182-2×6378×42218×cos(92.2-

116.27)cos40.05=38034(Km)

三、自由空间损耗

自由空间损失又叫扩散损失。在自由空间有一发射天线发射功率为PT，经

自由空间传播到接收端时，由于能量分布空间加大，因而通过单位面积上的能

量要减少，所以接收点接收到的功率将减少为Pc'，发射功率和接收功率之比

就是自由空间传输损失，用Lf表示，即:

式中d是接收点与发射点之间的距离，以米为单位，λ是电波波长，以米

单位。用dB表示时:

那么中星九号卫星到我们地球站的自由空间损耗计算如下

上式中:λ=c/ff:载波频率=11750MHzc:光速300000km/sd:星站距离38034×103mKu波段的波长λ=300000×103/11750×106=0.0255m

将上边数据代入

Lf(dB)=20㏒10〔4π×38034×103/0.0255〕=205.45dB

其它损耗:大气损耗L1=0.5dB

天线方位角俯仰角以及指向计算

Ka点波束天线双轴定位原理示意图
1. 1从定位机构转角计算波束指向
若双轴定位机构转角大小为绕轴的转A角,绕轴的旋转角B,空间任意点在坐标系与的变换可以通过方向余旋矩阵及平移向量来描述：
其中，在这个式子中各个物理量的定义如下：
U -空间任意点在的坐标;
U4 -空间任意点在的坐标;
T1 -从点A到点B的平移向量;
对圆轨道可有r=a=R+H,故(2)式可改写为，根据定义，，可以得出：，对于地球同步卫星来说，
式中 ——卫星沿轨道运行的角速度
H——卫星地面发射高度
T——卫星运行周期
——地球自转周期,Te=
R——地球平均半径,R=6367km
今将已知数据代入上述几式之中，则得地球同步卫星的参数如下:
式中 ——地球同步卫星的高度
参考文献：
田浩,赵阳,孙京,等.双轴定位点波束天线波束指向计算[J].宇航学报,
2007,28(5):1215-1218.
鄢小清,杜云飞.卫星天线双轴定位机构建模与仿真[J].航空计算技术,
T4 -从点B到点C的平移向量;
Di -旋转变换矩阵( i = 1, 2, 3)
取为馈源焦点在天线焦点坐标系下的坐标,则代入上式( 3) ,得到原焦点在坐标系下的坐标U4 ,相应的反射线CD的单位矢量在下的分量形式为:
该单位矢量在坐标下的分量可表示为:

卫星天线的方位、仰角、极化角

要进行卫星接收，关键点是卫星接收天线的定位，它包括：天线的方位角、仰角和馈源的极化角这三大参数。

1、方位角从地球的北极到南极的等分线称为经线（0－180度），把地球分为东方西方，偏东的经线称

为东经，偏西方的经线称为西经。从地球的东到西的等分线称纬线（0－90度），把地球分为南北半球，以赤道为界（赤道的纬度为0），北半球的纬线称北纬，南半球的纬线称南纬。我国处于北半球的东方，约在东经75－135度，北纬18－55度之间。所有的广播电视卫星都分布在地球赤道上空35786.6公里的高空同步轨道的不同经度上，平时我们惯称多少度的卫星，这个度指的是地球的经线。卫星在地球上的投影称为星下点，它是位于赤道上，经度与卫星经度相同的地方。如亚太6号卫星的星下点是位于赤道上的东经134度的位置。我们在寻星时，如果你所在的地方（北半球）的经度大于星下点的经度，那么天线的方位角必定时正南（以正南为基准）偏西，反过来，如果你所在的位置的经度小于星下点的经度，那么天线的方位角是正南偏东。(福州位于福建省东部闽江下游，北纬25°15′-26°39′，东经118°08′-120°37′。)

卫星天线的方位角计算公式是：

A＝arctg｛tg(ψs－ψg)/sinθ｝----------(1)

公式（1）中的ψg是接收站经度，ψs为卫星的经度，θ为接收站的纬度。图1是卫星的方位角示意图。

方位角的调整方法很简单，首先用指南针找到正南方，天线方向正对正南方，如果计算的角度A是负值，则天线向正南偏西转动A度，如果A是正值，则天线向正南偏东方向转动A度。即可完成方位角的调整。

卫星天线调整的三大参数

卫星接收天线调整的三大参数

广州电子技术网一一一思维

卫星广播电视从模拟到数字，从C波段到Ku波段，从传输到直播的发展非常迅速，我国有线电视的信源多数

来自于卫星。利用卫星传送技术进行覆盖是我国广播电视传输的一个重要组成部分，如村村通广播电视工程中利用卫星信号进行覆盖的就占了很大的比例。为此，卫星接收是广电机构技术人员所必须掌握的一门技术。

要进行卫星接收，关键点是卫星接收天线的定位，它包括：天线的方位角、仰角和馈源的极化角这三大参数。

1、1、方位角

图1 图2

从地球的北极到南极的等分线称为经线（0- 180度），把地球分为东方西方，偏东的经线称为东经，偏西方的

经线称为西经。从地球的东到西的等分线称纬线（0-90度），把地球分为南北半球，以赤道为界（赤道的纬度为0）, 北半球的纬线称北纬，南半球的纬线称南纬。我国处于北半球的东方，约在东经75- 135度，北纬18-55度之间。

所有的广播电视卫星都分布在地球赤道上空35786.6公里的高空同步轨道的不同经度上，平时我们惯称多少度的卫

星，这个度指的是地球的经线，卫星在地球上的投影称为星下点，它是位于赤道上，经度与卫星经度相同的地方。

如亚太6号卫星的星下点是位于赤道上的东经134度的位置，我们在寻星时，如果你所在的地方（北半球）的经度

大于星下点的经度，那么天线的方位角必定时正南（以正南为基准）偏西，反过来，如果你所在的位置的经度小于星下点的经度，那么天线的方位角是正南偏东。

卫星天线的方位角计算公式是： A = arctg {tg（® s—® g）/sin 0} --------- （1）

卫星天线的方位、仰角、极化角

卫星天线的⽅位、仰⾓、极化⾓

要进⾏卫星接收，关键点是卫星接收天线的定位，它包括：天线的⽅位⾓、仰⾓和馈源的极化⾓这三⼤参数。

1、⽅位⾓

从地球的北极到南极的等分线称为经线（0－180度），把地球分为东⽅西⽅，偏东的经线称为东经，偏西⽅的经线称为西经。从地球的东到西的等分线称纬线（0－90度），把地球分为南北半球，以⾚道为界（⾚道的纬度为0），北半球的纬线称北纬，南半球的纬线称南纬。我国处于北半球的东⽅，约在东经75－1 35度，北纬18－55度之间。所有的⼴播电视卫星都分布在地球⾚道上空35786.6公⾥的⾼空同步轨道的不同经度上，平时我们惯称多少度的卫星，这个度指的是地球的经线。卫星在地球上的

投影称为星下点，它是位于⾚道上，经度与卫星经度相同的地⽅。如亚太6号卫星的星下点是位于⾚道上的东经134度的位置。我们在寻星时，如果你所在的地⽅（北半球）的经度⼤于星下点的经度，那么天线的⽅位⾓必定时正南（以正南为基准）偏西，反过来，如果你所在的位置的经度⼩于星下点的经度，那么天线的⽅位⾓是正南偏东。

卫星天线的⽅位⾓计算公式是：

A＝arctg｛tg(ψs－ψg)/sinθ｝----------(1)

公式（1）中的ψg是接收站经度，ψs为卫星的经度，θ为接收站的纬度。图1是卫星的⽅位⾓⽰意图。

⽅位⾓的调整⽅法很简单，⾸先⽤指南针找到正南⽅，天线⽅向正对正南⽅，如果计算的⾓度A是负值，则天线向正南偏西转动A度，如果A是正值，则天线向正南偏东⽅向转动A度。即可完成⽅位⾓的调整。

卫星通信基础知识(五)卫星天线的方位仰角极化角

卫星通信基础知识（五）卫星天线的方位、仰角、极化角(2009-08-19 16:13:28)

标签：星下点馈源经度方位角接收天线北半球杂谈

要进行卫星接收，关键点是卫星接收天线的定位，它包括：天线的方位角、仰角和馈源的极化角这三大参数。

1、方位角

从地球的北极到南极的等分线称为经线（0－180度），把地球分为东方西方，偏东的经线称为东经，偏西方的经线称为西经。从地球的东到西的等分线称纬线（0－90度），把地球分为南北半球，以赤道为界（赤道的纬度为0），北半球的纬线称北纬，南半球的纬线称南纬。我国处于北半球的东方，约在东经75－135度，北纬18－55度之间。所有的广播电视卫星都分布在地球赤道上空35786.6公里的高空同步轨道的不同经度上，平时我们惯称多少度的卫星，这个度指的是地球的经线。卫星在地球上

的投影称为星下点，它是位于赤道上，经度与卫星经度相同的地方。如亚太6号卫星的星下点是位于赤道上的东经134度的位置。我们在寻星时，如果你所在的地方（北半球）的经度大于星下点的经度，那么天线的方位角必定时正南（以正南为基准）偏西，反过来，如果你所在的位置的经度小于星下点的经度，那么天线的方位角是正南偏东。

卫星天线的方位角计算公式是：

A＝arctg｛tg(ψs－ψg)/sinθ｝----------(1)

公式（1）中的ψg是接收站经度，ψs为卫星的经度，θ为接收站的纬度。图1是卫星的方位角示意图。方位角的调整方法很简单，首先用指南针找到正南方，天线方向正对正南方，如果计算的角度A是负值，则天线向正南偏西转动A度，如果A是正值，则天线向正南偏东方向转动A度。即可完成方位角的调整。2、仰角

卫星天线仰角、方位角、极化角参数

安庆部分卫星接收仰角、方位角、极化角参数（近似值）

接收地经度117.0 接收地纬度30.5

注：

方位角——正北为0度（也就是正南为180度），顺时针为增加（由南向西）。

仰角——水平为0度，向上增加。偏馈天线实际仰角（铅垂线与长轴的夹角）正装时等于卫星仰角减去角度差（偏焦角）。倒装时等于卫星仰角加上角度差（偏焦角）。极化角——就是高频头相对于标准位置（C头，以高频头0刻度平行于地面（3点钟方向）为0度或者高频头0刻度垂直于地面（6点钟方向）为0度，ku头，0刻度对应高频头上的F头朝指向时间4：30位置（见下图），对于KU波段弯头来讲，把

弯头长边与地面垂直规定为极化角0度。）所旋转的角度，顺时针为正，逆时针为负。极化角只是个理论值，实际操作时还要进行细调。

中卫偏馈偏焦角：

S035 0.35m 中卫天线偏焦角 24.62度 S040 0.40m 中卫天线偏焦角 24.62度 S046 0.46m 中卫天线偏焦角 24.62度 S055 0.50m 中卫天线偏焦角 24.62度 S060 0.60m 中卫天线偏焦角 22.75度 S065 0.65m 中卫天线偏焦角 24.62度 S075 0.75m 中卫天线偏焦角 22.75度 S080 0.80m 中卫天线偏焦角 24.62度 S085 0.85m 中卫天线偏焦角 24.62度 S090 0.90m 中卫天线偏焦角 24.62度 S100 1.00m 中卫天线偏焦角 24.62度 S120 1.20m 中卫天线偏焦角 24.62度 S150 1.50m 中卫天线偏焦角 24.62度

卫星接收方位角仰角计算

卫星通信基础知识(六)卫星天线的方位 仰角 极化角

卫星天线对星仰角计算

卫星链路中CN值的计算

卫星仰角-方位角计算

卫星天线仰角、方位角、极化角参数

卫星接收方位角仰角计算公式

卫星接收方位角仰角计算

如何确定卫星与测试点的俯仰角和方位角

计算卫星俯仰角 matlab

卫星 链路 中C N值的计算

天线方位角俯仰角以及指向计算

卫星天线的方位、仰角、极化角

卫星天线调整的三大参数

卫星天线的方位、仰角、极化角

卫星通信基础知识(五)卫星天线的方位仰角极化角

卫星天线仰角、方位角、极化角参数

卫星通信基础知识(六)卫星天线的方位仰角极化角

卫星链路中C N值的计算