Ветераны спутникового телевидения вспоминают, как ожидали звездную ночь, готовили подвеску антенны для установки телескопа и настраивали полярную ось подвески на Полярную звезду с помощью телескопа. Вспоминают, как ожидали солнечного полдня, чтобы по часам и отвесу точно определить направление "север-юг". Эти времена прошли. На продолжительность всепогодной настройки полярной подвески можно объявлять соревнование мастеров, и многие уложатся в полчаса, хотя обычно профессионалы не спешат.
Настройка полярной подвески стала сегодня ясной технологией. Идея полярной подвески заключается в том, чтобы вращать параболическое зеркало вокруг оси, параллельной оси вращения Земли. В таком случае, если настроить зеркало на вершинный спутник, можно ожидать, что луч антенны отследит геостационарную орбиту спутников-ретрансляторов при вращении вокруг полярной оси.

Рис. 1 поясняет стереометрию этой идеи. Поскольку оси вращения Земли и полярная ось в подвеске антенны разнесены в пространстве на расстояние, соизмеримое и с радиусом Земли, и с радиусом геостационарной орбиты, то возникает принципиальная ошибка метода, ее угловая мера обозначена на рис. 1 углом X. Это угол между направлением на крайний спутник и главным лепестком диаграммы направленности антенны, настроенной по вершинному спутнику, при повороте ее на крайний спутник при d = dmax на данной местности. К счастью, угол ошибки X — малый угол. Этот угол можно вычислить по следующей формуле (1)
_______________________________
/ 2 2
\/ 6.618 - 2 + cos Ф - (6.618-cos Ф)
X = arctg (sin Ф ----------------------------------------------) (1)
___________________
/ 2 2 2
(6.618-cos Ф) \/ 6.618 - 2 + cos Ф + sin Ф


На экваторе (Ф = 0) угол ошибки X = 0, на предельной широте (Ф = arccos 0,1511) угол ошибки тем более равен нулю. Наибольшее значение Xmax = 0,63° достигается при Ф = 40°, на широте Полтавы и Киева X = 0,58°, Москвы X = 0,51°, С.-Петербурга X = 0,45°. В силу малости угла ошибки X по сравнению с шириной главного лепестка диаграммы направленности в большинстве случаев величиной X или совсем пренебрегают, или вносят небольшую поправку, о чем речь далее.



Рисунок 1.

Если зеркало установлено на подвеске так, что главный лепесток диаграммы направленности перпендикулярен полярной оси подвески, то в процессе вращения зеркала относительно полярной оси главный лепесток ("луч") антенны будет параллельным плоскости экватора и никогда не пересечет орбиту спутников-ретрансляторов. Для настройки антенны на геостационарную орбиту луч надо опустить на угол y, называемый углом склонения. Угол склонения y рассчитывается по следующей формуле (2).
sin Ф
y = arctg --------------- (2)
6.618 - cos Ф