Puntamento della parabola

Copertina

Per posizionare la parabola occorre sapere quali devono essere il suo azimuth e la sua elevazione.

Calcolare i valori di azimuth e elevazione

I valori di azimuth ed elevazione variano a seconda della località in cui si trova la parabola e del satellite che deve essere puntato. Essi possono essere calcolati tramite formule matematiche (riportate di seguito), oppure si può ricorrere a tabelle precompilate, reperibili su internet o sulle riviste specializzate.

Le formule da utilizzare se non si dispone delle tabelle sono le seguenti:

v1 = 6.612 * cos(LAT)*cos(LONG-SATLONG)-1
v2 = 6.612 * sqrt(  1-(cos(LAT)^2) * (cos(LONG-SATLONG))^2  )
ELEVAZIONE = atan(v1/v2)
AZIMUTH = PiGreco + atan( tan(LONG-SATLONG) / sin(LAT) )
POLARIZZAZIONE =  -atan( sin(LONG-SATLONG)/tan(LAT) );

LONG è la longitudine del luogo dove è posizionata la parabola;
SATLONG è la longitudine del satellite;
LAT è la latitudine del luogo dove è posizionata la parabola.
sqrt significa radice quadrata

NOTA BENE: per puntare un satellite posizionato a 13 gradi est è sbagliato puntare verso la direzione 13 gradi indicata dalla bussola, così come è sbagliato puntare verso sud "spostandosi" di 13 gradi verso est: il calcolo da fare per ottenere il corretto azimuth è quello ben più complesso indicato dalla formula qui sopra, ed è proprio a causa della sua complessità che vengono in genere presi come riferimento valori precalcolati in apposite tabelle.

Spiegazione grafica di Altezza (o Elevazione) e Azimuth

La figura seguente mostra in che modo viene calcolato l'angolo di Elevazione con cui va puntata la parabola:

Nella figura si vede che l'elevazione dipende dalla latitudine LAT (=distanza angolare dall'equatore) a cui si trova la parabola. Il satellite si trova infatti sul piano dell'equatore, ed è in quella direzione che deve puntare la parabola. A prima vista sembrerebbe, dalla figura, che la parabola debba puntare verso il basso; in realtà, bisogna considerare la linea che è tangente alla Terra nel punto in cui si trova la parabola: tale linea rappresenta, in sezione, il piano dell'orizzonte: è quindi rispetto a questo che si calcola l'angolo di elevazione. Se la parabola si trova al livello del mare ed è puntata esattamente verso l'orizzonte, ovvero è puntata, appunto, orizzontalmente, la sua elevazione sarà pari a 0; se invece sarà puntata esattamente verso l'alto, sulla sua verticale, la sua elevazione sarà di 90 gradi.

Discorso diverso per l'azimuth:

La parte superiore dell'immagine mostra le posizioni dell'Italia e, ad esempio, del satellite Hotbird (posto a 13° est). La posizione del satellite non è in realtà in scala, dal momento che trovandosi a 36000 km dalla superficie risulterebbe fuori dall'immagine; il discorso, tuttavia, sarebbe analogo con un'immagine in scala: se la longitudine LONG della parabola fosse uguale alla longitudine SATLON del satellite, i due punti si troverebbero allineati sullo stesso meridiano: di conseguenza, per puntare verso il satellite la parabola dovrebbe puntare esattamente nella direzione del meridiano, quindi verso sud, ovvero avere un azimuth di 180 gradi. Se invece il satellite ha longitudine diversa (ad esempio maggiore, come nella figura), l'azimuth sarà diverso (minore di 180 gradi, nel caso della figura).

In realtà, il calcolo di entrambi i gradi è un po' più complesso, dal momento che sono leggermente dipendenti l'uno dall'altro; di qui le complesse formule riportate in precedenza, o l'uso di tabelle precompilate.

Fissare l'azimuth della parabola

Una volta noto il valore di azimuth verso cui deve puntare la parabola, per effettuare il puntamento dovremo servirci di una bussola.

Posizionando accanto alla parabola la bussola, in modo che quest'ultima sia perfettamente orizzontale, dobbiamo ruotare la bussola stessa finché l'ago si sovrapponga alla lettera N, che indica il nord; a quel punto, dovremo andare a leggere sulla scala graduata presente nella bussola il valore di azimuth desiderato. Se ad esempio dobbiamo puntare la parabola in direzione 175 gradi, cercheremo il valore 175 sulla scala graduata; mettendoci poi accanto al palo della parabola con la bussola in mano (sempre con l'ago sul Nord), guardando verso la direzione in cui si trova il numero 175 staremo guardando nella direzione verso cui deve essere puntata la parabola.

Fissare l'elevazione della parabola

Nota l'elevazione a cui va puntata la parabola, basta leggere il valore sulla scala graduata presente sul palo su cui è montata la parabola, e muovere verticalmente la parabola finché il valore non è quello desiderato. Nel caso la parabola sia di tipo OFFSET (si riconoscono dalla forma ovale) occorrerà sottrarre il valore dell'angolo di offset (si trova sui dati della parabola) da quello riportato sulle tabelle. Se dalle tabelle viene fornito un angolo di elevazione di 37 gradi, e la vostra parabola ha offset 22.5 gradi (un valore abbastanza tipico) dovrete puntarla in modo da leggere sulla scala 37-22.5 = 14.5 gradi.

Fissare la polarizzazione della parabola

L'ultimo parametro necessario per puntare la parabola riguarda la rotazione dell'antenna intorno al suo asse, come si vede in figura:

La figura qui sopra mostra come una notevole differenza tra la longitudine della parabola e quella del satellite faccia sì che la modifica di azimuth ed elevazione della parabola porti a un "disallineamento" tra l'asse dell'antenna del satellite (verticale Nord-Sud) e l'asse dell'antenna della parabola (verticale rispetto alla superficie terrestre).

All'inizio dell'animazione, gli assi sono allineati; dopo la regolazione di azimuth ed elevazione non lo sono più; per riallineare gli assi occorre quindi ruotare il disco della parabola, piuttosto che tutto il "blocco" che lo sostiene, su se stesso, come si vede nell'ultima parte dell'animazione, di una quantità data dalla succitata formula:

POLARIZZAZIONE = -atan( sin(LONG-SATLONG)/tan(LAT) )

Come muovere la parabola

Dopo tanta teoria, può forse risultare necessario precisare in che modo quanto detto può essere messo in pratica; ovvero, come si fa a muovere la parabola in modo da posizionarla secondo i parametri calcolati?

Avremo bisogno di due strumenti: una bussola e una scala graduata; la seconda è già presente sul supporto della parabola, e permette di stabilire, anche se non con la massima precisione, di quanti gradi è inclinata la parabola verticalmente. La bussola, invece, dovremo procurarcela; se intendiamo solo puntare il satellite hotbird a 13° Est (cfr. longitudine), può essere sufficiente anche una economicissima bussola che indica solo il nord e non possiede una scala graduata, perché la parabola andrà puntata all'incirca a sud, il che non rappresenta un problema; addirittura, si potrebbe in questo caso fare addirittura a meno della bussola, dal momento che a mezzogiorno in punto (all'una d'estate) il sole si trova esattamente a sud; si tratterebbe quindi di aspettare mezzogiorno, puntare la parabola all'incirca verso il sole, e poi alzarla o abbassarla per fissare l'elevazione.

Per puntamenti più complessi dovremo invece servirci di una bussola un po' più costosa, che riporta sul bordo la scala graduata da 0 a 360 gradi.

La bussola dovrà essere posizionata alla base del palo verticale che sorregge la parabola, e stare il più possibile in piano, cioè non dovrà pendere in nessuna direzione, altrimenti la lettura risulterà falsata; a questo punto si potrà ruotare la parabola intorno all'asse verticale fino a farla puntare nella direzione desiderata.

13 gradi EST

Il satellite più comunemente puntato in Italia è Hotbird del consorzio Eutelsat, che ha una longitudine di 13 gradi EST; contrariamente a quanto si potrebbe essere portati a credere, il fatto che il satellite sia posizionato a 13 gradi Est non significa che la parabola deve essere puntata con un azimuth di 13 gradi. Tramite complessi calcoli di trigonometria tridimensionale si ottengono le formule viste sopra, dalle quali risulta che per puntare Hotbird dall'Italia l'azimuth di un'antenna parabolica deve avere sempre valori prossimi a 180 gradi; in altre parole, la parabola deve essere puntata approssimativamente verso SUD (al SUD "esatto" corrisponde un azimuth di 180 gradi).

Non avendo a disposizione una bussola, per trovare i 180 gradi basta ricordare che il sole si trova proprio a 180 gradi alle ore 12:00 (d'inverno; d'estate, a causa dell'ora legale, bisogna invece aspettare le 13:00)(*). Tra l'altro, questo è il motivo per cui riferendosi al meridione o al sud si usa anche "mezzogiorno": perché a mezzogiorno il sole si trova a 180 gradi, cioè a sud.

(*) Il sole si trova esattamente a 180 gradi alle 12:00 (o 13:00 per il periodo di ora legale) solo se il luogo in cui ci troviamo ha la stessa longitudine del meridiano di riferimento utilizzato per l'ora convezionale locale: l'ora convenzione dell'Europa Centrale è definita dal meridiano Enteno, pertanto alle 12:00 (ora Europa centrale), il sole si trova 180 gradi sopra tale meridiano. Se ad esempio ci troviamo a Torino, sempre alle 12:00, ci vorranno ancora circa 30 minuti prima che il sole si trovi a 180 gradi, pertanto occorre 'correggere' il 'mezzogiorno reale' aggiustando il tempo con la distanza -in termini di longitudine- dal meridiano di riferimento.

Tabelle puntamento parabola

I valori esatti di azimuth ed elevazione per le varie località italiane si possono trovare nelle succitate tabelle reperibili su Internet ([1]).

In questo sito si può invece effettuare un calcolo esatto inserendo le coordinate proprie e del satellite: [2]

Tuttavia non viene fornito il dato dello skew.

Grazie al servizio proposto da GoogleMap è pero' possibile trovare in maniera super precisa i giusti valori di posizionamento della propria parabola, con l'aiuto di questo sito: [3](in lingua inglese)

Carte per puntamento parabola

Questo documento PDF contiene un grafico che permette di calcolare "a occhio", senza calcolatrice, i suddetti dati: http://web.ticino.com/pagna/Pagine/Documentazioni/Calcolo%20puntamento%20parabola.pdf

Esempio di utilizzo: si vuole determinare l'azimuth e l'elevazione di un'antenna parabolica situata ad una latitudine 42° Nord e 12° Est per puntare un satellite posto a 13° Est:

B = 42
Longitudine parabola = 12° Est 
Longitudine satellite = 13° Est
DELTA = 12-13 = -1 ==> valore senza segno = 1

B=42 significa che dobbiamo cercare un "42" (o un numero più vicino possibile a questo) nell'elenco di numeri a destra; il DELTA invece va scelto sul bordo sinistro; in realtà DELTA=1 corrisponde proprio al contorno della campana; il punto in cui la curva che parte dal "42" incontra questo bordo dice quali valori prendere sugli assi in basso e a sinistra: in quello in basso (azimuth) dovremo quindi prendere 180, mentre in quello a sinistra circa 42 (elevazione); questo significa che la parabola dovrà essere orientata all'incirca con azimuth 180° ed elevazione 42°.

Secondo esempio: osservatore a 12° Est, 42° Nord, Satellite a 3° Ovest:

B = 42
Longitudine parabola = 12° Est 
Longitudine satellite = -3° Est (I gradi a ovest si indicano come gradi a est negativi)
DELTA = 12 - (-3) ==> valore senza segno = 15

Si cerca un "15" lungo il bordo sinistro della "campana" (quello del DELTA); si cerca un "42" sul bordo destro (quello della latitudine); trovato il punto di incontro, si guardano i valori corrispondenti sugli assi: Elevazione (a sinistra) = circa 42°; per l'Azimuth abbiamo ora due scelte possibili: circa 160 o circa 200; poiché la longitudine del satellite è minore della nostra, bisogna scegliere la scala di valori in basso, quindi avremo Azimuth = circa 200°.

Collegamenti esterni

(EN) Utilità per il calcolo dei parametri di puntamento, utilizzando le mappe google.

Tabelle precompilate con i valori di azimuth ed elevazione:

[4] (originale)
[5] (originale)