lunes, 16 de agosto de 2021

Calculando la Declinacion Modificada

Si tenes un plato con montura polar, este metodo de calculo te puede ser muy util para ajustar tu antena y acompañar mejor el cinturon de Clarke al desplazarte entre satelites que usando el metodo tradicional.

Es bueno que sepas que con un "calculo polar tradicional" como el que se describio en articulos anteriores, no siempre es posible cubrir bien todos los satelites pues la curva que describe el plato no acompaña bien el cinturon de Clarke en especial en los extremos, por eso existen otros calculos que tienen mas presicion y acompañan el recorrido del plato al cinturon de Clarke mucho mejor. Ese metodo de calculo se llama "declinacion modificada" y pretende resolver mejor las deficiencias del calculo tradicional. De todos modos todos los calculos sobre este asunto son utiles como orientacion inicial, solo que con alguno se requieren mas ajustes manuales en la antena que con otro para llegar al apuntamiento ideal. Seguramente encontraràs varias versiones de este tipo de calculo las que pretenden competir en la presicion del calculo. Aqui te presento una de ellas tal como se obtuvo al extraer las formulas de internet ya que la mayoria de las paginas que trataban del tema con los años han desaparecido. Para los que prefieren no hacer calculos, pueden utilizar la tabla adjunta mas abajo, con mejores resultados.


DECLINACION MODIFICADA
Calculo para PINAMAR

Mientras vemos las formulas empleadas, vamos calculando el valor de la declinacion modificada para una estacion ubicada en la Ciudad de Pinamar, Pcia de Buenos Aires, Argentina.

DATOS DEL CALCULO

valor de un grado en radianes (d2r) = pi/180

d2r= 0.017453293

valor de un radian en grados = 180/pi


distancia al satelite geo desde el centro de la tierra en km

35786 km + 6378.39 km (radio de la tierra) = 42164.39

rsat= 42164.39


radio de la tierra en millas

radea= 3964


distancia al cinturon de clarke + radio de la tierra en millas

22236+3964 = 26200 millas

radclrk= 26200


latitud en grados y minutos de Pinamar

el valor es de 37 grados y 6 minutos

latdeg=expr = 37

latmin=exprmin = 6  

convierte minutos a fraccion sexadecimal = 37 + 0.1 = 37.1

que se obtiene de...

latdegmin=latdeg + (latmin/60)

latdegmin= 37 + (6/60)

latdegmin= 37 + 0.1

latdegmin= 37.1

Usando la pagina de www.dishpointer.com e ingresando la localidad, tambien obenemos este valor de la latitud sin necesidad de hacer el calculo.


convertimos los grados de Latitud a radianes

Atencion, todo el calculo se hace en radianes

si usas un calculador web asegurate de setearlo 

no en GRAdos sino en RADianes.


latrad= d2r*latdegmin

latrad= 0.017453293 * 37.1

latrad= 0.6475171703


CALCULO PRINCIPAL

recordemos que 6378.39 es el radio de la tierra

y sin es la funcion seno.

las demas variables consideralas auxiliares.

qie= sin(latrad)*6378.39

qis= cos(latrad)*6378.39 

qie= sin(0.6475171703) * 6378.39

qie= 0.60320800195 * 6378.39

qie= 3847.49588756

qis= cos(0.6475171703) * 6378.39

qis= 0.79758392 * 6378.39

qis= 5087.30129949


qise= rsat - qis

qise= 42164.39 - 5087.30

qise= 37077.09


recordemos que atan se refiere al arco tangente 

qdec= atan(qie/qise)/d2r

qdec= atan(3847.4959/37077.09) / 0.017453293

qdec= atan(0.10377016912) / 0.017453293

qdec= 0.103400083 / 0.017453293

qdec= 5.92438819425


qdwsp= rsat*cos(qdec*d2r)

qdwsp= 42164.39 * cos(5.924388 * 0.017453293)

qdwsp= 42164.39 * cos(0.10340007961 )

qdwsp= 42164.39 * 0.99465897

qdwsp= 41939.1887281


qdws= atan(qie/qdwsp)/d2r

qdws= atan(3847.49588756 / 41939.1887281) / 0.017453293

qdws= atan(0.09173987395) / 0.017453293

qdws= 0.0914838 / 0.017453293

qdws= 5.24163548965


PRESENTACION DE DATOS

Se redondean los decimales para presentar mejor los datos obtenidos, sencillamente tomando la parte decimal solo hasta 3 digitos y el redondeo ocurre en el cuarto digito decimal, asi un numero como 5.24163548965 puede redondearse como 5.242, segun el valor del 4to decimal sea mayor o menor que 5.

La declinacion tradicional a un satelite:

QDEC= 5.924 grados


La declinacion modificada (la que se va a usar):

QDWS= 5.242


calculamos la "nueva" latitud a setear:

qnewlat= latdegmin + qdec - qdws

qnewlat= 37.1 + 5.924 - 5.242

qnewlat= 37.782 que es la elevacion modificada


Comparando los resultados obtenidos para 37.1 grados realizado en el calculo de la publicacion anterior, con los resultados de la Declinacion Modificada, obtenemos:


Latitud de la Estacion: 37.1 grados


Latitud calculo tradicional.......: 37.1 grados

Angulo Declinacion tradicional.:  5.924 grados

suma de ambos.....................: 43.024


y ahora vemos nuestro nuevo calculo...


Latitud Declinacion Modificada: 37.782 grados

Angulo Declinacion modifcada.:   5.242 grados

suma de ambos..........................: 43. 024


Entonces, ajustamos...

la elevacion de latitud a 37.782  y la declinacion a 5.242 grados.


Algun "ojo avispado" verà qiue en realidad se modifica ligeramente el valor de la latitud y la declinacion sumandole a uno lo que se le quita al otro... esto es para que el recorrido del plato en la antena, acompañe "mejor" al cinturon de Clarke en especial en los extremos del arco. Por eso tambien el nombre de esta version del calculo como declinacion "modificada".

Para los que prefieren usar directamente la tabla de la declinacion modificada con los calculos ya realizados pueden consultar la siguiente, segun  la latitud de su estacion;


Links a Calculadoras de funciones trigonometricas

(atencion: setearlas en radianes antes de usarlas)

seno sen

coseno cos

arco tangente arctan


Otras calculadoras importantes:

pasar a centesimales centesi

calculadora web de la declinacion modificada declina


Espero les sea de utilidad en antenas con monturas polares

Saludos Cordiales

FTApinamar

9 comentarios:

  1. Hola fta pinamar, te consulto, estoy queriendo emprolijar los cables que vienen al receptor satelital. Es dec estoy pensando en poner unas bocas en la pared directamente que me permitirian conectar desde la pared un chicote de 40cm al receptor. ¿ Las cuplas "macho-macho" generan perdida de calidad de señal en el receptor?
    https://articulo.mercadolibre.com.ar/MLA-907843627-tapa-bastidor-cambre-siglo-xxii-modulo-toma-tv-coaxil-_JM


    ¿Conoces alguna pagina en la que hallan hecho tests de cuanto se pierde de señal en un cabld rg6 al cortarlo y unirlo con cuplas?

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    1. los "barrilitos" a lo sumo tienen 0.5 dB de perdida lo que es insignificante.

      fijate aca yo hace rato me hice una patchera.

      https://ftapinamar.blogspot.com/2011/09/patchera-para-ftaperos.html

      un abrazo y adelante
      FTApinamar

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  2. Hola

    Esto:

    "valor de un grado en radianes = pi/180

    valor de un radian en grados = 180/pi

    d2r= 0.017453293"


    Lo pondría así para mayor comprensión:

    valor de un grado en radianes (d2r) = pi/180

    d2r= 0.017453293

    valor de un radian en grados = 180/pi

    También hace falta un gráfico (algo complicado de hacer de manera prolija y clara) donde se vea lo que se esta haciendo (los triángulos de los cálculos), sino se hace imposible para el que desconoce del tema.

    También aclararía que es qie, qes, etc. Repito, lo comentado es para los que no se llevan con las matemáticas, pero, tratarán de seguir los cálculos.

    ¡Muchas gracias por lo expuesto!.

    Saludos, Alfredo

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    Respuestas
    1. qdec es el ángulo de declinación tradicional:
      tan(qdec) = 6371*sin(Lat) / (42164 - (6371*cos(Lat) )).
      Eso debería ser fácil de seguir, cuando se hace un dibujo.

      (Yo prefiero usar los valores 6371 y 42164, como puedes ver).

      qdwsp está tomando otra longitud de lado de algunos triángulos con ese ángulo de declinación tradicional, para colocarlo en el denominador de la ecuación anterior. Para que el denominador se acerque aún más a 42164.
      No soy necesariamente partidario de ese factor de corrección específico, así que no intentaré explicar lo que se hace aquí. Parece una aproximación, no un cálculo exacto.

      ¿Ayuda esto?

      Saludos, A33

      Traducido de:

      qdec is the traditional declination angle:
      tan(qdec) = 6371*sin(Lat) / (42164 - (6371*cos(Lat) )).
      That should be easy to follow, when you make a drawing.

      (I prefer to use the values 6371 and 42164, as you can see.)

      qdwsp is taking another side length of some triangles with that traditional declination angle, to be placed in the denominator of the above equation. So that the denominator gets even nearer to 42164.
      I'm not necessarily a supporter of that specific correction factor, so I won't try to explain what is done here. It looks like an approximation, not an exact calculation.

      Does this help?

      Greetings, A33

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  3. gracias por tus comentarios y aportes. se hace lo que se puede.un abrazo
    FTApinamar

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  4. ¡Ah! Veo que este es el enfoque de BJ/wejones [ver también: https://ftapinamar.blogspot.com/2021/06/calculo-del-angulo-de-declinacion.html?showComment=1627256989398#c5953522255585611434
    ] .
    Pero ahora veo que me faltó un paso en el cálculo (por lo que lo que escribí allí no es correcto):
    ¡el 42164 del denominador (que escribí) recibe un factor de corrección extra de cos(arctan(6378*sin(Lat) / (42164-(6378*cos(Lat)))))!

    Así que la "sobrecompensación" a 90 grados que escribí es menor, o no se produce. (No he hecho más cálculos sobre esta ecuación, todavía).
    Este factor de corrección mencionado, por cierto, es mayor cerca de los polos que en el ecuador; no estoy seguro de que haya un motivo para ello.

    No obstante: ¡Interesante planteamiento!

    saludos, A33

    Traducido de:

    Ah! I see this is the BJ/wejones-approach [see also: https://ftapinamar.blogspot.com/2021/06/calculo-del-angulo-de-declinacion.html?showComment=1627256989398#c5953522255585611434
    ] .
    But I now see that I missed one step in the calculation (so what I wrote there is not right):
    the 42164 of the denominator (that I wrote) gets an extra correction factor of cos(arctan(6378*sin(Lat) / (42164-(6378*cos(Lat)))))!

    So the "overcompensation" at 90 degrees that I wrote about is less, or does not happen. (I have not done further calculations on this equation, yet.)
    This above-mentioned correction factor, by the way, is greater near the poles than at the equator; I am not sure if there is a ground for that.

    Nevertheless: Interesting approach!

    greetings, A33

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  5. Asi es el calculo de BJ`s !!! (reclamos a el :)
    saludos

    this is the calculation of BJ`s !!! (claims to him :)
    greetings

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  6. Hola ftapinamar y amigos que disfrutan de la tv satelital, yo tengo una antena de 3 metros la cuál en una ocasión logro sacarle muy buenos resultados, po cuestiones climáticas, pues avisaron que se nos venía una huracán, para que la antena y mi casa no tuviese algún riesgo, la desmonte; luego de la emergencia volví a subirla pero nunca más pude obtener esos resultados que ahora añoro tener.

    Tengo muchas dudas en cuanto a que cosas hago mal, en aquel entonces que logré esos buenos resultados,la hice sin fijarme mucho en los ajuste de elevación, declinación; ahora hasta en lo más mínimo me intento fijar, pero sin éxito.

    Según mi posición tengo está latitud y longitud 13.9807703, -89.5593859; según la tabla que está en este post, tengo que darle esa elevación, pero la regulación de mi antena nada mas llega a 13.90, la declinación no estoy seguro donde medirla y el detalle más grande, cuando centro el lnb, la ganancia es menor. Necesito ayuda para poder ser orientado y así lograr volver a esos excelentes valores que tuve en mayo del año 2020.

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    1. hola, mira lo primero que se hace cuando uno deaarma una antena es numerar todo para saber donde va y si es un plato con gajos, numerarlos para armar el plato exactamente como estaba. lo mismo las demas piezas del canister,soportes del lnb,etc.
      es importante que la antena se vuelva a armar como estaba y a ajustar como estaba, si es con gajos que queden bien posicionados y todo sea solo una superficie.

      si tu antena tiene el aro polar, en alguna parte tiene para regular la declinacion entre ese aro atras del plato y el plato. que si no la vas a usar como tal, debe valer cero y sino debe valer cero hasta el momento que la ajustes despues de ajustar la latitud.
      sino puede que sea una antena fija, en ese caso no tiene para regular la declinacion y solo se regula la elevacion y azimuth.
      que raro que la elevacion llegue solo a 13.90 ya que por mas que el plato sea grande debe poder ponerse bien vertical, a menos que el soporte sea corto o tengas ya ajustada una declinacion en la montura polar que sume valores. la verdad que para estar seguros tendrias que ver si la declinacion es cero en la antena, ajustar la elevacion y despues ajustar la declinacion si es que es una antena con montura polar y tenes motor de antena o vas a girarla con la mano.
      el lnb debe apuntar al centro de la antena, si haciendo eso no mejora, bien podria ser porque estas captando "de carona" el satelite. deberias centrar el lnb en la antena una vez armada y lista para apuntar a un satelite, y luego hacerle el ajuste fino captando un satelite.
      es importante que todo lo que armes sea tal cual estaba antes.por eso se numeran las partes y se anota su ubicacion.incluso colocar el escalar plano y usar los mismos agujeros ya que algunos escalares tienen varios agujeros extras.
      fuera de estos detalles no hay secretos. la antena es solo un reflector de las señales. si el plato esta bien armado y el lnb en el foco, si los ajustes son correctos, deberia funcionar. si rinde menos y es por causa de la antena, en alguna parte la has armado diferente, pues una antena una vez armada se deforma pareja como fue armada, si la desarmas y no la armas igual, no es lo mismo... son cosas que no estan en los libros pero son reales.
      saludos

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