Brevet FR2126931A1 — publié le 19721013

' L'invention a pour objet un trajcctugraphe à commande manuelle d'antenne, destiné plus particulièrement à la réception des satellites pour .météorologie, dits "satellites météo", d?ns une station ris latitude élevée. Pour recevoir les émissions des satellite*5, on utilise des antennes de 5 structure simple, q"i nécessitent seulement un pointage en azimut, le réglage en site étant inutile. Pour effectuer ce pointage, l'opérateur doit connaître les éléments de l'orbite rapportés à l'emplacement de la, station de réception.- Ces éléments sont les suivants : 10 1°) Longitude du point où l'orbite du satellite coupe l'Equateur vers les latitudes croissantes, c'est-à-dire vers le Nord. 2°) Heure du passage en ce point (dénommé noeud ascendant). 3°) Projection de l'orbite sur le plan de l'horizon de la station. Lors de ses divers passages au-dessus de l'horizon de la station, l'or-15 bite se projette sur le plan de l'horizon sur une courbe qui varie peu d'un passage à l'autre et qu'on peut app^oximer par une courbe dite "projection moyenne". On connaît un trajectographe dans lequel le pointage de l'antenne de réception en azimut se fait en manoeuvrant un index par rapport à une courbc 20 représentant la projection moyenr.e, cette courbe, graduée en minutes, é*-.ant tracée sur une bande souple. La bande portn également une échelle de longitudes. La courbe moyenne est visible, sous un cache, dans une fenêtre circulaire, l'échelle des longitudes est visible sous une au+re fenêtre. Pour un passage déterminé du satellite, on lit sur les éphémérides la 25 longitude du noeud ascendant, en fait coïncider la longitude lue avec un repère en déplaçant la bande souple longitudinalement. A l'heure du passage au noeud ascendant, lue sur les éphémérides, on déclenche un compte-minute. Sur la fenêtre ronde, on amène un index en face de la division en minutes correspondant à la lecture du chronographe. Cet index asservit la position de l'an-30 tenne, qui, dans ces conditions, se trouve ramenée toutes les minutes à la position optimale pour recevoir les émissions du satellite. L'appareil dont on vient de rappeler la construction convipnt particulièrement bien pour une otation_s±tuée. dans une région tropicale. En effet, l'orbite du satellite, fixe par rapport aux étoiles fixes, est du type po-35 laire. Du fait rie la rotation de la terre, les trajectoires successives "tournent" autour d'un axe passant au voisinage de l'axe des p5les, et, au voisinage de l'Equateur, ces trajectoires se projattent sur le globe terrestre selon des arcs de cercle que l'on peut approximer p?*r des droites. C'est ainsi qu'en traçant la projection moyenne de l'orbite du satellite sur une 40 bande qui se déplace longitudinalement, on obtient une représentation très 71 02702 2126931! satisfaisante de la situaLion du satellite pour un point de latitude basse. En fait l'appareil construit sur le principe rappelé ci-dessus donne d'excellents résultats pour une s-tation située entre 'iO0 dr: latitude Nord et 40e ds latitude Sud. 5 Aux latitudes supérieures, la projection moyenne de l'orbite du satelli te sera beaucoup mieux approximée par un déplacement radial de la courbe. C'est pourquoi, selnn la prés°nte invention» un trajectographe comporte au moins un support pouvant tourner autour d'un point fixe., portant la courbe 10 de la projection moyenne de l'orbite d'un satellite, ainsi qu'une échelle de longitudes, ce support pouvant coopérer, par des moyens mécaniques appropriés, avec, d'une part un repère pour les longitudes, d'a'jtre part ur. index fournissant par asservissement le pointage en azimut d'une antenne de réception. L'.invention va être décrite en détail sur un exemple de réalisation en se 15 référant aux figures annexées, parmi lesquelles : La figure 1 montre en perspective, sous forme schématique Tes trajectoires successives d'un satellite par rapport au globe terrestre j La figure 2 montre la projection desdi^es trajectoires perpendiculairement à la ligne des pôles ; • • 20 La figure 3, une vue perspective d'un trajectographe selon l'inventio i, associé à un schéma du système d'utilisation j La figure 4 une vue en coupe de l'appereil selon 1g figure 3. FIGURE 1 - Sur le globe terrestre, d'Equateur E, de ligne des pôles NS, l'orbite d'un satellite artificiel de type polaire se présente sous ferme d'une 2 5 courbe gauche S. Pour un point M1 situé à une latitude géographique relativement basse, par exemple inférieure à 40°, les trajectoires du, satellite à sess divers passages au-dessus de l'horizon du lieu s 'obtiennent avec jne bonne approximation par déplacement de translation d'une courbe moyenne projetée sur le plan tangent, don-30 nant des arcs de courbe tels que a, b, c, ntc. Pour un point î12 de latitude plus élevée les conditions sont différentes (voir figure 2). FIGURE 2 - La figure 2 montre les projections correspondantes obtenues au pôle sur un plan perpendiculaire à l'axe des "pôles. A partir du centre marqué N, on obtient des- droites rayonnantes a', b', c', ... En un point M2 de latitude supérieure par exemple à 40° N ou 4'0°S, (voir figure 1 ) la projection sur la plan 35 tangent donnesra naissance à des courbes qui seront mieux approximées par une projection polaire telle qu'elle est présentée dans It figure 2. Il en résulte que, si. le déplacement de la courbe ^ur une bande en translation fournit une bonne approximation de la trajectoire du satellite pour un lieu d'observation situé à une latitude comprise entre 4Q°N °t 40°S, pour un 40 point à une latitude plus élevée, il est plus'avantageux d'approximer les diverses courbes par rotatiun d'une courbe mnyenne autour d'un point fixe. 3 71 02702 2126931 ! FIGURFS -3 et 4 - C'est ce q-j.T est fait dansi l'appareil de l'ir.verrcion qui est montré en vue perspective- dans la figure 3 et en coupe dans la figure 4 selon A-A, avec arraché. L'appareil comprend un boîtier 1 fermé par un couvercle ?. A 1'intérieur, 5 deux plaques 3 et 4, en matière plastique de préférence, peuvent pivoter autour d'un axe 5 dans deux plans différents. L'une, 3, est solidaire d'une pou2ie.6, entraînée oar une poulie menante 7 manoeuvrée par un bouton extérieur 8, l'entraînement se faisant à l'aide d'un câble 9 ou analogue. L'autre plaque, 4, est solidaire d'une poulie 10, entraînée, à l'aide d'un câble 13,par une poulie 1.1 10 manoeuvrée par un bouton extérieur 12. s Le couvercie 2 porte une fenêtre circulaire 20, danê laquelle une aiguille 21 peut pivoter autour du centre sous la commande d'un bouton extérieur 22. La poulie 7 porte à la périphérie une graduation en longitude 15. La poulie 11 porte â la périphérie une graduation en longitudes 17. La graduation 15 est 15 visible à travers une fenêtre rectangulaire 18 du couvercle 2, munie d'un repère 19. La graduation 17 est visible t, travers une fenêtre rectangulaire 18' du uouvercle 2, munie d'un repère 19'. La fenêtre 18 et son repère 19 ne sont pas visibles, étant dans la partie arrachée. -. ' La plaque 3 porte une courbe 14, graduée en minutes de temps, représentant 20 la projection moyenne de l'orbite d'un premier satellite sur l'horizon du lieu d'observation. De même la planue 4 porte'une courbe 16 représentant la projection i.ioyenne de l'orbite d:un deuxième satellite, d'orientation opposée à l'orbite du premier satellite par rapport à la ligne des pôles. En manoeuvrant le bouton 12, par exemple, on anène une division déterminée 25 de la graduation 17 en face du repère 19' de la fenêtre 18'. En même temps, la courbe 16 se déplace dans la fenêtre 20. De même en manoeuvrant le bouton 6, on peut amener une division déterminée de le graduation 15 en face du repère 19 de la fenêtre 10, la courbe 14 se déplaçant dans la fenêtre 20. Par un système de répétition d'angle 23 et un équipement d'asservissement 30 24, l'orientation de l'aiguille 21 sert à orienter unr antenne 25 en azimut. Le mode d'utilisation de l'appareil est le suivant : Pour un passage déterminé du satellite, on lit dans les éphémérides la longitude du noeud ascendant (point de l'horizon coupé par la trajectoire), ainsi que l'heure h du passage au noeud ascendant. En manoeuvrant le bouton 35 12, on amène en face du repère 1.9'-"la longitude lue sur les éphémérides marquée sur la graduation 17. A l'heure h, on déclenche un compte-minutes. A chaque minute, on amène l'aiguille 21 en face de la graduation en minutes correspondante sur la courbe 16. La position angulaire de l'aiguille 21 oriente alors l'antenna 25 dans la direction favorable pour recevoir les émissions rlu satellite pendant 40 toute la minute concernée. 71 02702 2126931 ! Bisn antendu, le processus serait le même si on avait à utiliser la plaqve 3 en manoeuvrant le boute" 8, on amènerait en face du repère 19 la longitude lue sur les éphererides, marquée sur la graduation 15. A chaque minute, o.i amènerait l'aiguille 21 en face de la graduation en minutes correspondante sur la uaurbe 14. 71 02702 2126931 s REVENDICATIONS Trajectographe pour station de latitude élevée servant à pointer manuellement une antenne pour satellite artificiel, comportant une aiguille pouvant tourner autour d'un centre dans une première fenêtre circulaire ci'un couvercle., ainsi nue des moyena pour asservii l'orientation d'une antRnne à la position 5 de ladite aiguille, caractérisé en ce qu'il contient deux plaques pou"ant pivoter autour d'un axe commun, dont chacune porte une courue représentant la projection moyenne de 1'orbite d'un satellite, graduée en minutes de temps, chaque plaque étant solidaire d'une poulie portant à la périphérie une graduation en' longitudes, laquelle apparaît de^s une fenêtre dudii. couycrcle, pratiqués s-ir le 10 bord de chacune desdites poulies, munie d'un repère.