一、選題的發現
地面衛星接收天線是高科技產品,它接收到的電視頻道多,圖像質量好。隨著經濟的發展它已走進尋常百姓家。我家去年就買了一臺,可是,負責安裝的師傅忙乎了整整一個下午才勉強調試好,主要是裝在室外的拋物面(俗稱鍋子)難以定位。后來,我想拋物面的定位其實只有兩個參數:一個是方位角,一個是仰角。在一定的地面區域內方位角和仰角是基本相同的。方位角可以由指南針測出,仰角可以由重垂線測出。何不把這兩種裝置組裝在一起做成一個定位儀呢?于是,我便發現了這個選題。
二、設計目的、思路及研究過程
1.設計目的;使用該儀器方便、快捷、準確地給地面衛星接收天線定位。
2.思路及研究過程。
a.把指南針和重垂線組裝在一起,使之構成一個既能測方位角,又能測仰角的儀器。
b.材料選取除磁針及其支撐的小鋼針外,原則上應避免使用鐵磁性材料,否則,儀器將不準確或失靈。
c.研究過程。
(1)指南針字板的刻制:
先后用了不同類型的白紙用圓規或量角器單獨畫出了亞太1號、亞太2號、亞衛3S、亞洲2號四顆衛星在長沙地區的方位,如圖一。
(2)重垂線字板的刻制:
也是在同一張白紙上畫出一個半圓,刻分為180等份。選90°刻線為0°兩邊分別每10°標一個數字,如圖二,組裝后做成了第一稿(作品已交長沙市)。
(3)做第一稿時,發現字板刻度總是不夠均勻。后來,在文具店購買了兩個合適的量角器,剪二片弧形白紙片覆蓋了原來的數字,寫上新的刻度,直接當作字板,便做成了第二稿。這一次不但提高了精確度,而且儀器更美觀。
三、該定位儀的三性
新穎性:巧妙應用指南針和重垂線的有機組合,根據衛星信號的二維參數,從而確定衛星天線的位置。
先進性:目前尚未發現有如此簡易而又經濟(4~5元)實用的定位儀。
實用性:通過給50臺衛星天線的定位。其中49臺一次定位,準確收到了所要接收的衛星信號,1臺經過微調收到了衛星信號,準確率達到了98%,具有推廣應用價值。
四、該儀器的發明點
把衛星天線拋物面的二維定位參數反應到了指南針和重垂線上,使定位更方便、準確。
(指導老師 陳享華)