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PROCEDURE PER LA GESTIONE DEL

SISTEMA SATELLITARE

CRN-F008 EMILIA-ROMAGNA

emissione 14 aprile 2005 Ughi Gilberto

rev 6 12 ottobre 2015

MANUALI OPERATIVI DI PROTEZIONE CIVILE 3

2

INDICE

1. PREMESSA .......................................................................................................................................................... 4 2. SATELLITE GEOSTAZIONARIO PER TELECOMUNICAZIONI ........................................................................................ 5

2.1 Glossario ............................................................................................................................................................ 6 2.2 Satelliti Geosincroni .......................................................................................................................................... 7 2.3 Satelliti Geostazionari ....................................................................................................................................... 7 2.4 Coordinate Azimuth ed Altezza ......................................................................................................................... 7 2.5 Note Pratiche .................................................................................................................................................. 10

3. SATELLITE EUTELSAT 33B .................................................................................................................................. 11 3.1 Finestra Orbitale .............................................................................................................................................. 14

4. POSIZIONAMENTO DEL VEICOLO (CRN-F8) ....................................................................................................... 16 4.1 Azioni di stabilizzazione manuale del veicolo.................................................................................................. 17

5. ALIMENTAZIONE ELETTRICA ............................................................................................................................. 18 6. MOVIMENTAZIONE DELLA PARABOLA ............................................................................................................. 20

6.1 Azioni di puntamento della parabola .............................................................................................................. 21 6.2 Piatto Parabolico ............................................................................................................................................. 22 6.3 Metodo 1: angolo del piatto parabolico ......................................................................................................... 23 6.4 Metodo 2: inclinazione del feed – arms .......................................................................................................... 24 6.5 Determinazione dell’Azimut ............................................................................................................................ 25 6.6 SWLink ............................................................................................................................................................. 26 6.7 Polarizzazione del sistema d’antenna ricetrasmittente .................................................................................. 29

7. INQUADRAMENTO DEL TRASPONDER SKYPLEXNET ETM .................................................................................. 33 7.1 Misura del segnale attraverso l’analizzatore di spettro .................................................................................. 34 7.2 Misura del massimo segnale attraverso l’interfaccia del modem................................................................... 37

8. CONTROLLO DEI PARAMETRI DEL MODEM SATELLITARE ................................................................................. 41 8.1 Collegamenti del modem Hughes HX260 ........................................................................................................ 41 8.2 Verifica del flusso dei files di aggiornamento del modem .............................................................................. 42 8.3 Manual Commissioning ................................................................................................................................... 43

9. SCHEDE TECNICHE ............................................................................................................................................ 50 10. TABELLE PER IL PUNTAMENTO DELLA PARABOLA ............................................................................................ 56

ATTENZIONE!!

I contenuti del presente documento sono riservati ai loro destinatari e di proprietà dell’autore e di

Communications Emergency Rescue. Ogni divulgazione, riproduzione, distribuzione non autorizzata o

non conforme alle finalità è proibita, anche ai sensi dell’art. 2043 del codice civile e dell’art. 167 del

d.lgs. n. 196/2003.

3

Documento Destinato ai Volontari di Communications Emergency Rescue

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1. PREMESSA

Il presente manuale, destinato ai volontari di Communications Emergency Rescue,

contiene le informazioni necessarie per attuare correttamente le operazioni di gestione del

sistema ricetrasmittente satellitare installato a bordo dell’Unità Mobile TLC (veicolo

speciale targa CP471LY). L’impianto fa parte della rete emergenziale della Protezione

Civile Nazionale e delle Regioni operante su piattaforma Telespazio SkyPlexNetETM del

satellite Eutelsat 33C

Il veicolo è identificato dal sistema Telespazio dall’indicativo CRN-F008 (Centro

Ricetrasmittente Nomadico n° 8) e da assegnazione Eutelsat ITA 348.

Per il traffico in banda radioamatoriale è attivato il nominativo di stazione IQ4EV

(IQ4EV-15 per il riconoscimento in rete APRS)

La descrizione delle modalità operative specificata di seguito, è integrata da nozioni di tipo

teorico che riguardano la tecnica satellitare, la geografia e la trigonometria, utili per

comprendere la dinamica delle operazioni di ricerca del satellite nello spazio e il

funzionamento del sistema.

Le specifiche tecniche dettagliate e le indicazioni di manutenzione della parabola

motorizzata, del modem e degli impianti RF, sono contenuti nei manuali specifici di

riferimento

1. Antech (piatto parabolico motorizzato)

2. Advantech (BUC, SSPA)

3. Norsat (LNB)

4. Hughes (Modem)

Per le indicazioni relative all’architettura del sistema e all’utilizzo degli applicativi (audio,

video, dati), si rimanda al manuale: 4 Gestione Trasmissioni Satellitari

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2. SATELLITE GEOSTAZIONARIO PER TELECOMUNICAZIONI

Un satellite geostazionario per le telecomunicazioni ha la caratteristica di occupare un

punto fisso nello spazio, generalmente sulla verticale equatoriale; per questo motivo il suo

utilizzo da parte di una utenza terrestre può avvenire orientando, verso la sua esatta

posizione, una antenna che presenti un alto guadagno dei segnali sulle frequenze

normalmente adottate (SHF)

La figura rappresenta i principali parametri di riferimento terrestre per determinare la posizione del satellite

nello spazio

P

PARALLELO 0° EQUATORE

MERIDIANO 0° GREENWICH

CT

CT = Centro Terrestre P=Punto Terrestre qualsiasi

ALTEZZA DEL SATELLITE SUL PIANO ORIZZONTALE DI P

AZIMUTH DEL SATELLITE

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2.1 Glossario

Azimuth: angolo di rotazione orizzontale, può essere riferito al punto dell’osservatore, ma

convenzionalmente è riferito al meridiano 0 di Greenwich. La suddivisione è di solito di

180° verso est e 180° verso ovest.

Angolo di elevazione o altezza h: rappresenta l’angolo di elevazione tra il punto in cui è

posizionato il satellite ed il punto in cui è posizionata l’antenna sulla terra.

Zenith: verticale sopra il punto in cui è posizionata l’antenna.

I meridiani sono linee immaginarie che vanno da un Polo all’altro. Il meridiano

fondamentale è il Meridiano di Greenwich, che passa vicino a Londra ed è il meridiano 0.

I meridiani sono 180 a Est e 180 ad Ovest.

I paralleli sono linee immaginarie parallele all’ Equatore. Il parallelo fondamentale è

l’Equatore, che è il parallelo 0. I paralleli sono 90 a Nord e 90 a Sud.

La latitudine è la distanza angolare (C) di un punto dall’Equatore. Può essere latitudine

nord e latitudine sud. Si misura in gradi con riferimento al centro della terra.

La longitudine è la distanza (A) di un punto dal meridiano fondamentale (Greenwich). Può

essere longitudine Est (E) e longitudine Ovest (W). Si misura in gradi con riferimento al

centro della terra

Rappresentazione dell’angolo di latitudine e dell’angolo di longitudine

LONGITUDINE OVEST

LONGITUDINE EST

P

PARALLELO 0° EQUATORE

MERIDIANO 0° GREENWICH

CT

ANGOLO DI LONGITUDINE

ANGOLO LATITUDINE

P=Punto Terrestre qualsiasi CT = Centro Terrestre

PN

7

2.2 Satelliti Geosincroni

Un satellite si definisce geosincrono quando il suo periodo è esattamente uguale alla

durata del giorno sidereo (23 ore, 56 minuti e 4 secondi), ovvero al tempo impiegato dalla

Terra per effettuare una rotazione completa attorno al proprio asse.

2.3 Satelliti Geostazionari

Un satellite geosincrono si definisce geostazionario se la sua orbita:

è circolare

si trova nello stesso piano dell'equatore terrestre

ha lo stesso senso di rotazione della terra

Il satellite va posto ad una altezza tale per cui la sua forza centrifuga, esercitata dalla

velocità del proprio moto, deve uguagliare la forza gravitazionale della terra. Questa quota

è detta fascia di Clarke e si trova a circa 36.000 km di altezza (42.000 dal centro terrestre).

In tal caso il moto relativo fra satellite e superficie terrestre è nullo e quindi, ad un

osservatore situato sulla Terra, il satellite appare stazionario sulla verticale di un

particolare punto dell'equatore (punto sub satellitare o subsatellite).

2.4 Coordinate Azimuth ed Altezza

La posizione di un satellite, rispetto ad un osservatore terrestre, è determinata quando

sono noti l'azimut e l'altezza che si calcolano conoscendo le coordinate del subsatellite e

la quota del satellite.

Il problema si risolve applicando i concetti della trigonometria sferica al triangolo sferico PN

S' Z dove:

PN è il polo nord

S' è la posizione del subsatellite di coordinate φS = 0° (lat. equatore) e λS (long)

O è la posizione dell'osservatore di coordinate φO (lat) e λO (long)

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Indicando con ∆λ = λS - ∆O la differenza di longitudine fra i meridiani dell'osservatore e del

satellite ed applicando la formula d'Eulero si ottengono le seguenti relazioni:

Sin hv = Cos φO Cos ∆λ

Cos Z = - Tan φO Tan hv

che danno l'altezza vera o geocentricahve l'angolo azimutaleZ

Tali coordinate sono riferite ad un ipotetico osservatore situato nel centro della Terra ed al

piano dell'orizzonte astronomico.

O

S’

O

C

RT

hv

hv

dg

da π

orizzonte astronomico

ha orizzonte osservatore

PN

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Volendo determinare le analoghe coordinate per un osservatore situato sulla superficie

terrestre, occorre considerare la parallasse diurna. La parallasse ha effetto sulla sola

altezza e non sull'azimut, perciò l'azimut apparente e geocentrico sono coincidenti

1. da = (RT2 + dg

2 - 2 RT dg Sin hv)1/2

2. Sin π = (RT / da) Cos hv

3. ha = hv - π

La parallasse diurna è l’angolo π compreso fra le due rette che dal corpo celeste vanno al

centro della Terra e al luogo di osservazione sulla superficie terrestre.

Dove:

1. dg è la distanza geocentrica del satellite pari al raggio dell'orbita di 42100 Km;

2. da è la distanza apparente

3.π è la parallasse diurna

Il satellite è visibile dall'osservatore se ha è maggiore o uguale a zero, in pratica, per

quanto detto precedentemente, è necessario che l'altezza superi almeno i 5°.

L'altezza si può calcolare direttamente anche con la seguente formula, senza utilizzare la

parallasse:

4. Cos ha = (dg / da) Cos hv

Dove da è data dalla formula (1).

Le relazioni (1) e (4) possono assumere la forma sintetica:

5. da = (1.812.999.641 - 536.438.200 Sin hv)1/2

6. Cos ha = (42.100 / da) Cos hv

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2.5 Note Pratiche

Nell'uso pratico delle precedenti relazioni occorre fissare delle regole sui segni e

precisamente:

Le latitudini sono positive se Nord e negative se Sud

Le longitudini sono positive se Est e negative se Ovest (rispetto al fondamentale)

La differenza di longitudine ∆λ = λS - λO va ridotta nell'intervallo 0° - 180° . Se tale

differenza supera 81,3 gradi, il satellite non è visibile.

Le altezze sono positive se il satellite è nell'emisfero visibile.

L'angolo azimutale Z è compreso nell'intervallo da 0° a 180° ; l'angolo è preceduto

dal segno Nord ed è seguito dal segno Est od Ovest, uguale a quello della

differenza ∆λ. L'azimut è contato da Nord verso Est, nell'intervallo da 0° a 360° ,

pertanto esso è uguale a Z se il secondo segno è Est (E) ed è uguale a 360° -Z se il

segno è ovest (W).

NB: Per determinare in modo pratico e sicuro i valori di azimuth e di altezza angolare del

satellite, in corrispondenza del punto di installazione della parabola, impiegare l’applicativo

disponibile online all’indirizzo http://www.dishpointer.com oppure il software SMWLink 3

installato nei computers Protecer1 e Protecer2 in dotazione.

Le coordinate da inserire nel programma SMWLink3 sono ricavate dal GPS di bordo del

CRN-F008.

Per l’elevazione è possibile impiegare un regolo per il calcolo approssimativo come più

avanti spiegato.

http://www.dishpointer.com/

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3. SATELLITE EUTELSAT 33B

La piattaforma Telespazio SkyPlexNet per la rete di comunicazioni emergenziali della

Protezione Civile Italiana, ha subito in 10 anni due migrazioni di satellite. Nativa su

Eutelsat W2 16° E, passata poi a bordo di Eutelsat 33 B e infine dal 02 ottobre 2015 su

Eutelsat 33C, ovvero un satellite posizionato sul piano equatoriale a 33,0 gradi Est dal

meridiano 0 di Greenwich (con riferimento 0° al SUD), ad una distanza di circa 36.000 km

dalla verticale.

Il satellite ospita 24 trasponder in banda Ku, la larghezza di banda disponibile a ciascun

canale è 72 MHz per il downilk e 72 MHz per l’uplink.

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Per separare al massimo le frequenze simultanee di trasmissione dei trasponder, vengono

adottate due polarizzazioni X – Y diverse. Anche per la trasmissione up-link e down-link

dello stesso canale, vengono adottate polarizzazioni diverse

Le antenne del satellite sono orientate (spot-beam) per ottenere un efficiente servizio dei

canali. I segnali sono quindi gestiti secondo zone, denominate in gergo Footprint. Di sotto

sono riportate quelle down-link e up-link per la copertura nazionale corrispondenti al

canale Eutelsat assegnato a Telespazio

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FOOTPRINT E33C DOWNLINK (B6)

FOOTPRINT E33C UPLINK (G6)

La frequenza assegnata al sistema satellitare della Protezione Civile è in Downlink

11.124,8500 MHz (Trasponder B6) Polarizzazione Verticale ( 4 Msym) mentre in

Uplink 14.176,1700 MHz (Trasponder G6) Polarizzazione Orizzontale

Il segnale in ricezione viene convertito dall’oscillatore locale dell’LNB (10.000,00 MHz) a

1.124,8500 MHz, leggibili da un analizzatore di spettro (11.124,8500 – 10.000,00 =

1.124,850). L’operazione di misura si effettua quindi con l’ausilio di uno strumento in grado

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di analizzare lo spettro della gamma di frequenze utilizzate dal satellite E33C convertite

dall’LNB (Analizzatore di spettro per segnali QPSK)

Sul CRN8 è presente lo strumento ROVER PSA5

Come spiegato innanzi, da terra la direzione esatta del satellite varia in funzione della

posizione in cui ci si trova, l’inclinazione muta con la latitudine (aumenta l’angolo

spostandosi verso sud, diminuisce spostandosi verso nord) e l’azimuth deve tenere conto

dei 33° E dal meridiano di riferimento 0 di Greenwich

3.1 Finestra Orbitale

Le operazioni di puntamento sono particolarmente critiche in “salita” UPLINK, ovvero dalla

parabola dell’Unità TLC al satellite.

Per motivi di sicurezza operativa, non sono utilizzati dispositivi automatici di affinamento,

pertanto occorre fare molta attenzione nelle fasi di puntamento manuale al fine di ottenere

il massimo del segnale disponibile. La finestra orbitale di inquadramento del satellite, nella

sua posizione spaziale, è molto limitata, circa 100 km per lato e al suo interno sono

collocati altri satelliti. Nella fase di puntamento, qualche decimo di grado di errore a terra,

comporta a 36.000 km (distanza del satellite) scostamenti considerevoli.

In caso di maltempo e in zone di copertura limite del footprint, l’attenuazione dovuta alle

condizioni meteorologiche, potrebbero generare problemi nella stabilità del collegamento.

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Prima di effettuare il puntamento, è tassativamente necessario spegnere il motore e

stabilizzare il veicolo

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4. POSIZIONAMENTO DEL VEICOLO (CRN-F8)

Il corretto posizionamento del mezzo CRN-F008 (Centro Ricetrasmittente Nomadico)

nell’area di intervento, ha un’importanza determinante per il corretto funzionamento del

sistema satellitare.

La prima operazione da effettuare consiste nello stabilire, con l’ausilio della bussola,

l’azimut sud.

In quella direzione per 45° a sinistra non devono essere presenti ostacoli, come fabbricati,

alberi, linee elettriche ecc, con un angolo di elevazione dal suolo, da circa 20° in su.

ATTENZIONE: GLI ALBERI BLOCCANO IL SEGNALE DEL SATELLITE

I fine corsa di rotazione destra e sinistra della parabola presentano un punto morto di

alcuni gradi verso la parte anteriore del veicolo, è quindi necessario collocare il mezzo

avendo il SUD dal lato destro o sinistro. E’ opportuno evitare anche il retro del mezzo nel

caso si preveda di sollevare il palo pneumatico.

Il veicolo va collocato in un’area per quanto possibile piana per facilitare la successiva

fase di stabilizzazione e livellamento.

Occorre creare una zona di rispetto intorno al mezzo di almeno 3 m interdetta ai non

addetti ai lavori.

L’operazione di stabilizzazione del mezzo prevede:

1. Azionamento automatico di livellamento o telecomando manuale dei martinetti

posto all’interno del porta oggetti della plancia del veicolo

2. azionamento manuale posto nel pannello sotto il sedile anteriore destro

3. due piani a bolla conservati all’interno del porta oggetti insieme al telecomando

di cui sopra

telecomando comandi manuali

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4.1 Azioni di stabilizzazione manuale del veicolo

1. Controllare la posizione di parcheggio del veicolo per escludere di trovarsi

sottolinee elettriche, alberi, cavi, oppure sopra pozzetti, botole, oppure in

adiacenza a fabbricati o strutture dove possano salire persone sulla direttrice di

emissione dell’antenna.

2. Spegnere il mezzo e tirare il freno a mano.

3. Escluse le pavimentazioni in cemento o la roccia, utilizzare sempre le piastre

per evitare lo sprofondamento dei martinetti nel terreno, anche in presenza di

asfalto.

4. Effettuare il livellamento collocando i piani bolla a T sul pavimento del mezzo,

subito dopo l’ultimo gradino della scaletta di ingresso. Uno in direzione dell’asse

longitudinale ed uno in direzione di quello trasversale.

5. Chiudere su ON l’interruttore POWER per inserire la pompa di alimentazione dei

martinetti (12 V dalla batteria di avviamento del veicolo); viene inserito

automaticamente anche un segnale acustico di allarme.

6. Manovrare i comandi di azionamento dei martinetti (telecomando o pulsantiera)

fino a livellare il veicolo nb: NON SOLLEVARE IN NESSUN CASO LE RUOTE

DA TERRA la stabilizzazione del mezzo risulterebbe minore.

7. Terminata l’operazione aprire su OFF l’interruttore a levetta e fermare la pompa

idraulica.

8. Non consentire in alcun modo a persone non autorizzate di salire sul tetto del

veicolo, oppure all’interno del CRN-F008, e nemmeno di sostare nella zona di

rispetto

Collocare i piani bolla qui

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5. ALIMENTAZIONE ELETTRICA

Prima di procedere con l’azionamento elettrico dei circuiti è TASSATIVAMENTE

OBBLIGATORIO realizzare l’impianto di terra

Effettuare l’infissione nel terreno dell’apposito fittone (dispersore) presente nel vano

posteriore del mezzo e collegare la terminazione del cavo elettrico di terra da 10 mmq

(giallo-verde).

Tutte le operazioni di messa in servizio elettrico, come la derivazione dalla rete esistente o

da un generatore esterno, nonché di alimentazione delle apparecchiature di servizio,

vanno effettuate da personale in possesso dei necessari requisiti tecnici (attestazioni o

titoli abilitativi alle attività elettriche)

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Il quadro generale dell’impianto elettrico è provvisto di commutatori manuali per la

selezione alternativa di uno dei tre sistemi di alimentazione elettrica possibili, ovvero:

1. Rete esterna 220 Vca 50Hz monofase (minimo 3 kW)

La rete esterna (o generatore di corrente) è derivabile attraverso appositi cavi

presenti nel govone di sx del mezzo

2. Generatore di corrente 220 Vca 50 Hz monofase (4 kVA) di servizio presente sul

mezzo

3. Inverter 12 Vcc (batteria di servizio 88 Ah), 220 Vca 50 Hz sinusoidali (1,5 kW)

Selezionare la fonte di alimentazione secondo la precedente sequenza in funzione della

disponibilità.

NB: le operazioni trasmissione satellitare vanno sempre effettuate attraverso

l’alimentazione elettrica da inverter. La rete 220 V, se disponibile, va impiegata per la

carica in tampone della batteria di servizio.

La movimentazione della parabola non necessita di questo accorgimento, pertanto si può

procedere con una qualsiasi fonte di energia.

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6. MOVIMENTAZIONE DELLA PARABOLA

Stabilizzato il veicolo, si può procedere con la movimentazione preliminare della parabola.

Questa operazione si effettua attraverso l’unità di controllo ( ANTENNA CONTROL UNIT)

inserita nel rack delle apparecchiature.

Chiudere l’interruttore generale dell’ACU (unità di controllo dell’antenna)

Sul pannello ACU sono presenti :

1. l’interruttore di accensione

2. il gruppo di blocco e sblocco della parabola

3. il potenziometro di regolazione della velocità dei motor

4. i pulsanti di controllo Up/Down, CW/CCW (senso orario e antiorario)

5. i pulsanti per l’ultima fase di chiusura della parabola

6. i LED di controllo dello stato

7. il fusibile

5 4 6 3 2 7 1

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6.1 Azioni di puntamento della parabola

1. Chiudere l’interruttore 1 di alimentazione presente sul pannello del control unit

2. Effettuare lo sblocco della parabola premendo il pulsante 2 “Unlock” sino a che

non si accenderà il LED verde corrispondente. Si potrà osservare anche il

corretto movimento della flangia di blocco, guardando attraverso l’oblò superiore

del mezzo mobile.

3. ruotare il potenziometro 3 di controllo velocità tutto in senso orario (per la

massima velocità)

4. premere il pulsante 4 per sollevare l’antenna

5. portare l’inclinazione della parabola all’angolo del satellite

6. Una volta raggiunto approssimativamente l’angolo indicato, settare il

potenziometro (3) per velocità progressivamente più basse (rotazione antioraria)

7. Premere i pulsanti CW o CCW per la rotazione oraria o antioraria al fine di

portare la parabola nel punto di azimut

8. Affinare il puntamento esatto del trasponder attraverso l’analizzatore di spettro.

ATTENZIONE !!! LEGGERE PER RISOLVERE EVENTUALI PROBLEMI

Il movimento in un senso o nell’altro della flangia, chiude ed apre alternativamente due

switch installati sopra il motorino di azionamento. I due switch oltre a segnalare attraverso

i led il blocco e lo sblocco della flangia, inibiscono o consentono il comando di

sollevamento e rotazione della parabola.

Pertanto se lo switch di sblocco non risulta premuto correttamente, ovvero la flangia non è

a fine corsa, i LED dell’unità di controllo risulteranno tutti spenti e non sarà possibile

effettuare altra manovra. Se dovesse verificarsi tale condizione agire in primo luogo sui

pulsanti “Lock” – “Unlock” per riportare la flangia a fine corsa rendendo nuovamente

operativa l’unità di controllo. Tale condizione sarà confermata dall’accensione dei LED

verde. Se questa operazione non dovesse risolvere il problema, occorre verificare i

contatti degli switch operando se necessario la commutazione manualmente.

Si sono verificati in passato due situazioni di guasto al comando elettrico di sblocco

causati da infiltrazioni di acqua nel motore di azionamento. L’ingresso dell’acqua è

avvenuto attraverso il gruppo riduttore. Al fine di evitare il ripetersi del problema la scatola

degli ingranaggi è stata riempita con grasso PTFE. Pertanto se lo sblocco presenta

problemi di movimentazione valutare anche la possibilità di acqua o umidità nel motore. In

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tal caso bisogna rimuovere la protezione cilindrica degli avvolgimenti e procedere con la

ricerca del guasto. La tensione presente è di 24 V cc, non pericolosa, tuttavia togliere

sempre tensione per evitare cortocircuiti. Controllare anche la resistenza di limitazione da

1.000 ohm stagnata su uno dei terminali degli avvolgimenti (sotto il termorestringente) in

passato la stagnatura ha dato problemi a causa dell’umidità.

6.2 Piatto Parabolico

Quella installata sul CRN-F008 è un’antenna satellitare di tipo Offset avente quindi la

sezione del riflettore parabolico di forma ovale. Il punto focale non è al centro del disco,

ma sulla parte bassa (offset = compensazione). Il vantaggio di questa tecnologia è che la

superficie dell'antenna non viene ombreggiata dal BUC, SSPA ed LNB.

L'antenna di tipo Offset non "guarda" direttamente il satellite come una Prime Focus (o

Primo Fuoco), ma è inclinata verso il basso. Ciononostante, un disco offset risulta per il

satellite circolare, se si considera il diametro orizzontale.

L'antenna offset gregoriana ha un sub-riflettore in più per aumentarne l'efficienza

(principio del doppio fuoco di Gregory).

L’offset della parabola in dotazione è 21,7°.

L’inclinazione della parabola per “centrare” il satellite si può determinare in due modi:

Piatto parabolico offset

Sub riflettore

Feedhorn

23

6.3 Metodo 1: angolo del piatto parabolico

Stabilite le coordinate di lavoro attraverso il sito web http://www.dishpointer.com vengono

ricavate le indicazioni di azimut ed elevazione (in mancanza di collegamento internet

impiegare il software SMWLink 3 e il GPS per determinare le coordinate di lavoro).

Di seguito un empio pratico dell’applicazione del metodo principale

alla latitudine di 44° il satellite E 33 si trova ad una inclinazione di 34,4° pertanto:

Elsat = El riflettore + 21,7°

da cui:

El riflettore = Elsat - 21,7°

El riflettore = 34,4 – 21,7 = 12,7° (NB: alla latitudine di 44°)

12 – 13 °

http://www.dishpointer.com/

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6.4 Metodo 2: inclinazione del feed – arms

NB QUESTO E’ IL METODO ADOTTATO PER IL PUNTAMENTO DELLA

PARABOLA DEL CRN-F008

Per effettuare il puntamento dell’antenna, è anche possibile fare riferimento all’angolo di

inclinazione del feedarms rispetto al suolo. Questo è il metodo di misura da applicare.

Per rendere più precisa l’operazione è stato montato sul feedarms un trasduttore

inclinometrico opportunamente calibrato. Il valore dell’angolo viene rilevato dal display

dello strumento Angle Star.

display

trasduttore

Alimentare lo strumento dall’apposito interruttore presente sul quadro generale

25

poiché l’angolo di offset del feedarm è di 3,2° risulta:

El sat = El feed arms – 3,2°

Dove:

Elfeedarms : angolo di inclinazione del feedarm rispetto al piano orizzontale

Elsat: angolo di elevazione del satellite nel punto di osservazione

3,2°: angolo di offset riferito al feedarms

LO STRUMENTO E’ GIA CALIBRATO CON LA CORREZIONE D’ANGOLO

OFFSET PERTANTO LA LETTURA DEL DISPLAY CORRISPONDE

ALL’ELEVAZIONE DEL SATELLITE

E’ necessario effettuare le correzioni di misura in corrispondenza dell’azimut del satellite,

perché il perfetto livellamento del veicolo e conseguentemente della parabola non è mai

disponibile.

6.5 Determinazione dell’Azimut

Come già detto, il trasponder della Protezione Civile si trova a bordo del satellite E 33C,

che si trova sull’equatore a 33,1° est (con riferimento 0° al SUD) dal meridiano di

riferimento di Greenwitch. In Italia, ad una longitudine media di 11° la direzione del

satellite è approssimativamente di circa 148° con riferimento al Nord Magnetico e 150° con

riferimento al nord geografico. La posizione comprensiva della correzione di declinazione

magnetica viene determinata automaticamente dall’applicativo web

www.dischpointer.com

insieme ad utili informazioni (ostacoli ecc). Con l’aiuto della bussola occorre verificare

dove si trova il NORD magnetico, (tenendo conto nel caso di utilizzo del software

SMWLink 3 anche della declinazione magnetica locale, circa + 2° in Emilia-Romagna),

iniziare la manovra di rotazione azimutale, premendo il pulsante “CW” o “CCW”, tenendo

come riferimento l’asse del feedarms, fino a circa 148° ovvero a circa 32° se il riferimento

è il sud.

http://www.dischpointer.com/

26

EST 32 °

6.6 SWLink

Lanciare il programma ed entrare nella sezione Antenna Alignment, inserire i dati di

longitudine, latitudine e la posizione del satellite in gradi rispetto al meridiano

fondamentale di Grenwitch, automaticamente saranno determinati gli angoli di Azimuth ed

inclinazione necessari al puntamento della parabola.

Asse feedarms

Azimuth

27

Le coordinate della posizione del veicolo, sono ricavabili dal GPS di bordo.

Il programma consente anche ulteriori utilità relative alle caratteristiche di funzionamento

dell’antenna.

Un puntamento approssimativo può essere determinato anche con il regolo seguente:

29

6.7 Polarizzazione del sistema d’antenna ricetrasmittente

Sul braccio mobile di supporto del piatto parabolico (feedarms) è installato anche il

complesso ricetrasmittente esterno ODU (outdoor unit), schematicamente costituito dai

seguenti elementi:

1. SUBRIFLETTORE

2. FEEDHORN

3. OMT

4. FILTRO A REIEZIONE DI FREQUENZA

5. LNB

6. GIUNTO DI ROTAZIONE

7. BUC

8. SSPA

2 Feedhorn 3 Orthomode

transducer

4 TX

rejectfilter

6 Coaxial rotary joint

7 BUC

8 SSPA

5 LNB RX

TX

1 FEEDARM 2

5

3

4

7 8

6

30

1. SUBRIFLETTORE: è un secondo riflettore (principio di Gregory) che ha la funzione di

concentrare il segnale ricevuto dalla parabola offset verso l’antenna ricevente del

complesso

2. ANTENNA A TROMBA (Feedhorn): è destinato a ricevere il segnale concentrato dal

sub riflettore. Si tratta di una antenna ad apertura e di fatto è una guida d’onda aperta.

3. TRASDUTTORE ORTOGONALE (OMT): (OrtomodeTransducer) ha il compito di

selezionare e dividere i segnali di ricezione e trasmissione secondo polarizzazioni

ortogonali (90°).

4. FILTRO DI REIEZIONE: (RejectFilter) deve impedire il passaggio della frequenza di

trasmissione verso l’LNB.

5. LNB (LowNoiseBlock) amplifica il segnale ricevuto e lo converte ad una frequenza più

bassa meglio trasportabile da un normale cavo coassiale.

6. GIUNTO DI ROTAZIONE COASSIALE (CRJ): (Coaxial Rotary Joint) consente la

rotazione del complesso LNB – OMT – Feedhorn sulla guida d’onda fissa per impostare

l’angolo di polarizzazione ortogonale di trasmissione ricezione corretto

7. BUC (BlockUp Converter): converte la frequenza del modulatore sulla frequenza più

alta di trasmissione

8. AMPLIFICATORE LINEARE (SSPA): (Solid State PowerAmplifier) amplifica la potenza

del BUC al valore di trasmissione

Al fine di aumentare l’isolamento tra il canale trasmittente e quello ricevente, il sistema di

antenna utilizza le polarizzazioni ortogonali dei rispettivi segnali. Downlink verticale e

Uplink orizzontale. Il piano di riferimento è quello sulla verticale del satellite che, essendo

ad una longitudine diversa dalla stazione di terra, per effetto della curvatura terrestre non è

coincidente. Occorre pertanto applicare una correzione all’angolo del sistema d’antenna,

per rendere coincidenti i due assi di polarizzazione, operazione possibile attraverso la

rotazione del gruppo feedhorn-omt-lnb grazie al giunto di rotazione coassiale. Questa

operazione è definita in gergo skew

31

L’operazione di correzione dell’angolo di polarizzazione è assolutamente necessaria per

assicurare il massimo guadagno al sistema ricetrasmittente satellitare

L’antenna Antech, non è provvista di rotazione della polarizzazione motorizzata, occorre

pertanto effettuare manualmente l’operazione di correzione dell’angolo (skew) del gruppo.

1. Allentare la vite di blocco presente nel feedhorn

2. Ruotare il gruppo con piccoli colpi sull’LNB

3. Portare all’angolo voluto con l’ausilio di un goniometro perché il feedhorn non è

graduato. L’angolo di polarizzazione viene indicato nei dati dei software o del sito

web per il puntamento del satellite

4. Effettuare le operazioni di cui sopra da una posizione il più possibile laterale

dell’antenna

5. Chiamare il NOC Telespazio Fucino (consultare la scheda Numeri in Evidenza) per

il controllo del livello di trasmissione sul satellite, che deve essere al massimo

6. Bloccare il fermo a vite

Polarizzazioni ortogonali sul meridiano del satellite

Polarizzazioni ortogonali sul meridiano della stazione

Correzione dell’angolo di polarizzazione

32

Vite da sbloccare per la movimentazione del gruppo

Angolo di rotazione della polarizzazione

NB: la correzione attuale della polarizzazione è riferita alla longitudine della Stazione

Lario. Tale settaggio dovrebbe essere accettabile per l’intero territorio nazionale

33

7. INQUADRAMENTO DEL TRASPONDER SKYPLEXNET ETM

La frequenza assegnata al sistema satellitare della Protezione Civile è in Down-link

11.124,8500 MHz (Trasponder B6) Polarizzazione Verticale ( 4 Msym) mentre in Up-

link 14.176,1700 MHz (Trasponder G6) Polarizzazione Orizzontale

Il segnale in ricezione viene convertito dall’oscillatore locale dell’LNB (10.000,00 MHz) a

1.124,8500 MHz, leggibili da un analizzatore di spettro (11.124,8500 – 10.000,00 =

1.124,850). L’operazione di misura si effettua quindi con l’ausilio di uno strumento in grado

di analizzare lo spettro della gamma di frequenze utilizzate dai satelliti, convertite dall’LNB

(Analizzatore di spettro per segnali QPSK)

Sul CRN-F008 è presente lo strumento ROVER PSA5

34

7.1 Misura del segnale attraverso l’analizzatore di spettro

1. Collegare il PSA5 all’uscita out 4 del patch panel (splitter) con il cavo RF a 75 ohm

intestato F in dotazione

Out 4

2. Accendere il PSA5 con il pulsante ON e verificare che sia attivo il modo SPECT con

modo digitale DIGITAL.

3. Verificare che sotto la dicitura Center CH/Freq. MHz compaia la frequenza

1.124,8500

4. Attraverso i tasti freccia UP e DOWN, spostare l’asterisco * di selezione nel

settore SPAN, per la selezione della larghezza di banda.

5. Premere ENTER, l’asterisco * si trasforma in freccia per la modifica dei valori.

6. Con le freccia UP e DOWN selezionare FULL per il massimo e premere ENTER.

7. Spostare l’asterisco * sul settore REF. LEVEL dB e premere ENTER, attraverso la

freccia UP portare ad almeno 65 dB il valore di lettura.

8. Premere ENTER e puntare il satellite per il massimo, dopodiché effettuare la

centratura fine, ripetendo le operazioni per diminuire lo SPAN.

35

Questa è la visualizzazione dello spettro dei trasponder del satellite con SPAN a 20 MHz

36

Questa è la visualizzazione dello spettro dei trasponder del satellite con SPAN a 200 MHz

37

7.2 Misura del massimo segnale attraverso l’interfaccia del modem

La misura effettuata per mezzo dell’analizzatore di spettro non consente di determinare

con la precisione necessaria il massimo livello di ricezione dal satellite. Attraverso

l’interfaccia del modem è però possibile effettuare una misura accurata.

Questa operazione finale si dimostra assolutamente indispensabile per la stabilità del

collegamento.

1. Accedere all’interfaccia del modem Hughes HX260 attraverso il collegamento LAN,

a tal fine aprire il browser di navigazione (Firefox) e nella barra degli indirizzi

scrivere l’IP del modem: 10.164.10.1

Comparirà la finestra dell’interfaccia HX260 System Control Center:

2. Entrare nel menù avanzato (Advanced Menu) cliccando sulla piccola figura umana

a destra

ATTENZIONE I BOTTONI SYSTEM INFO E MESH INFO DEVONO ESSERE VERDI

CON DICITURA OK

Diversamente, seguire le indicazioni cliccando sui bottoni rossi per avere maggiori

indicazioni

38

3. Selezionare INSTALLATION

4. Selezionare il sottomenù SETUP

39

5. Selezionare Antenna Pointing

6. Procedere con Next

40

7. Compare la pagina che riporta i dati di elevazione, azimuth e polarizzazione

necessari, cliccare su Display Signal Strenght, per visualizzare la barra del segnale

8. Correggere il puntamento della parabola fino al massimo segnale, non meno di 90

41

8. CONTROLLO DEI PARAMETRI DEL MODEM SATELLITARE

8.1 Collegamenti del modem Hughes HX260

Collegare il cavo di ricezione da satellite all’ingresso etichettato “Sat In”

Collegare il cavo di trasmissione a satellite all’ingresso etichettato “Sat Out”

Collegare il cavo di alimentazione proveniente dall’ alimentatore 48V all’ingresso

etichettato “DC In” (sui mezzi mobili CRN e CRT si collega la 220 V anziché

l’alimentatore esterno)

Collegare un capo del cavo LAN alla porta etichettata “LAN ”. L’altro capo va

connesso a un computer .

Nota: il modem satellitare automaticamente riconosce il tipo di cavo usato (Cross

or Straight Cat5).

L’indirizzo IP di default della HX260 è 192.168.0.1. Se nella configurazione

dell’interfaccia LAN del PC c’è il DHCP la HX260 assegnerà

automaticamente l’indirizzo IP 192.168.0.2 altrimenti assegnare l’indirizzo IP

192.168.0.2/24 al PC:

42

8.2 Verifica del flusso dei files di aggiornamento del modem

La configurazione generale del modem, con i settaggi specifici, è già avvenuta in fase di

prima installazione dell’impianto.

I parametri relativi al funzionamento della rete o agli aggiornamenti specifici avvengono di

norma automaticamente al momento della connessione satellitare (commissioning),

oppure forzati manualmente con l’assistenza del NOC

Non sono mai da eseguirsi variazioni a quanto già implementato senza la supervisione del

NOC

Su ADVANCED

MENU

INSTALLATION

RANGING STAT

si vede lo stato di avanzamento dei pacchetti di aggiornamento del modem:

se tutti file sono sulla colonna "Successful Rates" significa che l’aggiornamento è andato

a buon fine.

In caso di necessità e sotto la supervisione del NOC è possibile forzare manualmente

l’aggiornamento dei pacchetti

Sul menu ADVANCED MENU

INSTALLATION,

FORCE RANCING,

si apre un popup, premere START RANCING (il sistema avvia lo scarico dei pacchetti)

.

43

8.3 Manual Commissioning

Non sono mai da eseguirsi variazioni a quanto già implementato senza la supervisione del

NOC

1. Nella pagina Broadband Satellite Setup aprire VSAT Manual Commissioning

44

2. Il primo sottomenù Satellite Parameters è relativo ai parametri principali del

satellite che devono essere, almeno per quanto riguarda il satellite 33 C, quelli sotto

riportati

45

3. I parametri del sottomenù VSAT Parameters è relativo alla posizione del mezzo,

che normalmente vengono implementati nel modem dal GPS presente.

NB: in caso di malfunzionamento del GPS, ovvero di non corretta implementazione

della posizione sul modem, la parte trasmittente potrebbe bloccarsi.

Verificare pertanto se questi parametri sono corretti in caso di mancata attivazione

del pilotaggio in trasmissione del modem.

46

4. parametri del sottomenù LAN Parameters è relativo all’indirizzo IP

47

5. parametri del sottomenù MANAGEMENT Parameters è relativo agli indirizzi IP di

gestione

48

6. parametri del sottomenù RECEIVE RADIO Parameters è relativo alla sezione del

ricevitore

49

7. parametri del sottomenù RECEIVE RADIO Parameters è relativo alla sezione del

trasmettitore

La variazione della potenza è un parametro molto importante per il buon funzionamento

del sistema. E’ funzione della posizione

Il livello dell’attenuazione di potenza è impostato su 25 - Parametro da modificare solo con

la supervisione del NOC

50

9. SCHEDE TECNICHE

56

10. TABELLE PER IL PUNTAMENTO DELLA PARABOLA

Azimuth: 150.4° Azimuth: 183.34°

LNB skew: -20.6° SPOT: 1

PIACENZA Elevation: 33.2° Elevation: 38.12°

TABELLA PER IL PUNTAMENTO RAPIDO DEI SISTEMI SATELLITARI

Sito Eutelsat 33C_ 33° EST kA SAT _ 9° EST

BOLOGNA Elevation: 34.3° Elevation: 38.68°



REGGIO EMILIA Elevation:33.9° Elevation: 38.4°



PARMA Elevation:33.7° Elevation: 38.38°

MODENA Elevation:34.1° Elevation: 38.53°







FERRARA Elevation:34.2° Elevation: 38.29°


FORLI Elevation:34.9° Elevation: 38.94°

RAVENNA Elevation:34.8° Elevation: 38.71°


CESENA Elevation: 35.1° Elevation: 39,82°





LNB skew: 35.8° SPOT: 2


RIMINI Elevation: 35.2° Elevation: 39,02°

57



IMOLA Elevation: 34.6° Elevation: 38.8°



Elevation: Elevation:

Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:


Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:


Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:


Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:


Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:


Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:


Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:


Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:


Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:

58

Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:

LNB skew: SPOT:



Azimuth: Azimuth:

Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:

LNB skew: SPOT:



Azimuth: Azimuth:

Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:

LNB skew: SPOT:



Azimuth: Azimuth:

Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:

Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:


Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:


Azimuth: Azimuth:

LNB skew: SPOT:





PROCEDURE PER LA GESTIONE DEL SISTEMA … · Le specifiche tecniche dettagliate e le indicazioni di...

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