Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Für Steuerung eines Teleskops Kompassmodul oder Graycodescheibe verwenden


von Robin M. (hugo1990)


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Als kleiner Hobbyastronom möchte ich gern mein Teleskop ein wenig 
"pimpen". Das wackelige Stativ nervt mich schon ewig und das möchte ich 
jetzt ändern. Ich will es durch einen Eigenbau ersetze, der über den 
Computer gesteuert werden kann. Ich möchte es aber nicht nur Steuern, 
sondern auch die aktuelle Stellung auslesen können.
Um die Himmelsrichtung auszulesen, sind mir da 2 Ideen gekommen:

1. Ich verwende eine Graycode mit 10 Bit Auflösung
  Das würde ich selber bauen. Je nach verwendeter Hardware würde ich 
hier mit 10-15€ rechnen. Das Problem was ich hier habe, ich muss das 
Teleskop jedes mal wieder neu nach Norden ausrichten, damit ich mit den 
Daten etwas anfangen kann.

2. Ich verwende ein Kompassmodul
  Da habe ich das folgende gefunden: 
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=137 
Was mit 41€ schon um einiges teurer ist, als die erste Variante, aber 
ich könnte mir das ständige neuausrichten sparen. Das Problem in der 
Beschreibung steht etwas von einer Genauigkeit von 3-4 Grad. Diese sind 
aber in meinem Anwendungsfall vollkommen inakzeptabel, da 3-4 Grad auf 
die Entfernung schon viele Kilometer Abweichung sind. Dann steht aber 
auch wieder etwas von einer Auflösung von 0,1 Grad. Das hat mich stutzig 
gemacht, weil wozu brauche ich eine Auflösung von 0,1 Grad, wenn ich 
sowie eine Abweichung von 3-4 Grad habe. Oder Verstehe ich das mit der 
Genauigkeit falsch und die Abweichung ist in jeder Position gleich.

Kann mir da jemand weiterhelfen und mir sagen, welche Technik für meine 
Anwendung die beste ist? Ich möchte nämlich ungern 41€ ausgeben, um im 
Nachhinein festzustellen, dass das Modul nicht für meine Zwecke geeignet 
ist.

von Skua C. (skua)


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Richte dein Teleskop lieber nach einem Himmelkörper aus.
Das Erdmagnetfeld ist nicht Gleichförmig.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Robin M. schrieb:
> Als kleiner Hobbyastronom möchte ich gern mein Teleskop ein wenig
> "pimpen". Das wackelige Stativ nervt mich schon ewig und das möchte ich
> jetzt ändern. Ich will es durch einen Eigenbau ersetze, der über den
> Computer gesteuert werden kann. Ich möchte es aber nicht nur Steuern,
> sondern auch die aktuelle Stellung auslesen können.

> 1. Ich verwende eine Graycode mit 10 Bit Auflösung

Eigentlich macht man solche Positionierungen eher über Inkremental-
steuerungen. Dazu stellst Du Dein Teleskop einmal auf den Nordstern
ein und drückst die Nulltaste. Von dieser Position aus kannst Du dann
Dein Teleskop beliebig Hin- und Herdrehen und weisst immer Deine genaue 
Psition.
Gruss
Harald

von Robin M. (hugo1990)


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Danke für die schnellen Antworten, an soetwas hatte ich noch gar nicht 
gedacht. Das sollte ja dann sogar noch billiger werden. Ich muss zwar 
das Teleskop dann immer noch jedesmal kalibrieren, aber es auf einen 
festen Stern auszurichten ist doch leichter, als mit nem Kompass 
rumzuspringen und das Stativ danach auszurichten.

von Tobias X. (Gast)


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Zu der Frage bezüglich dem Unterschied zwischen Genauigkeit und 
Auflösung:

Genauigkeit: Die Genauigkeit gibt an, wie genau du mit diesem Modul z.B. 
Norden ermitteln kannst. Eben mit einer Genauigkeit von 3-4 Grad.

Auflösung: Die Auflösung gibt an, daß das Modul Änderungen in der 
Ausrichtung von 0,1 Grad messen kann.

Hier ein Beispiel:
Das Modul gibt an 0° also genau Norden. Tatsächlich ist es aber 3°. Das 
ist halt der Genauigkeitsfehler. Wenn du das Modul jetzt aber um 0,1° 
drehen würdest, dann würde es auch 3,1° anzeigen.

Also, das Modul kann Änderungen von 0,1° messen, wobei die Abweichung um 
den tatsächlichen Wert bei 3-4° liegt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Tobias C. schrieb:
> Hier ein Beispiel:
> Das Modul gibt an 0° also genau Norden. Tatsächlich ist es aber 3°. Das
> ist halt der Genauigkeitsfehler. Wenn du das Modul jetzt aber um 0,1°
> drehen würdest, dann würde es auch 3,1° anzeigen.
Müsste korrekt so heißen:
 Das Modul gibt an 0° also genau Norden. Tatsächlich ist es aber 3°. Das
 ist halt der Genauigkeitsfehler. Wenn du das Modul jetzt aber um 0,1°
 drehen würdest, dann würde es auch >>> 0,1° <<< anzeigen.

von Robin M. (hugo1990)


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Danke für die Erklärung bzgl. Genauigkeit und Auflöusung. Also war meine 
2. Annahme bzgl. der Bedeutung der Genauigkeit die richtige. Vielleicht 
werde ich mir doch so ein Modul kaufen, nur des Spaßes wegen und um die 
Kalibrierung zu beschleunigen.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Robin M. schrieb:
> Danke für die Erklärung bzgl. Genauigkeit und Auflöusung. Also war meine
> 2. Annahme bzgl. der Bedeutung der Genauigkeit die richtige. Vielleicht
> werde ich mir doch so ein Modul kaufen, nur des Spaßes wegen und um die
> Kalibrierung zu beschleunigen.

...und wenn Du 3 Grad daneben peilst, findest Du dann Deinen Stern
trotzdem noch? :-)
Gruss
Harald

von Robin M. (hugo1990)


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Harald Wilhelms schrieb:
> ...und wenn Du 3 Grad daneben peilst, findest Du dann Deinen Stern
> trotzdem noch? :-)
> Gruss
> Harald

Also bei 3 Grad daneben könnte es sein, dass ein Stern gerade noch am 
Rand des Bildes sichtbar ist. Dann kann ich ja nachjustieren. Falls er 
nicht sichbar ist, ist es etwas aufwendiger, weil ich dann um die 
angepeilte Position "kreisen" muss, um ihn zu finden.
Wie jetzt die genaue Abweichung bei einem solchen Winkel ist, kann ich 
grad nicht sagen, weil ich aus zeitlichen Gründen schon länger nicht 
mehr mit meinem Teleskop in die Sterne geguckt habe.
Die Kalibrierung könnte ich im Endeffekt, je nach dem, wie stark sich 
die Abweichung wirklich auswirkt, sogar vollkommen automatisch 
durchführen, da ich eine Webcam mit dem Teleskop verbunden habe. Aus dem 
Bild kann ich dann über digitale Bildverarbeitung herausfinden, wo sich 
der Polarstern befindet. Anhand dieser Information kann dann 
nachjustiert werden. Wobei dieser Teil dann nicht mehr von einem 
Mikrocontroller geregelt wird. ;)

von Sterngucker (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Eigentlich macht man solche Positionierungen eher über Inkremental-
> steuerungen. Dazu stellst Du Dein Teleskop einmal auf den Nordstern
> ein und drückst die Nulltaste.

Wie kommst du drauf, dass man das so macht?

Durch das Anpeilen des Polarsterns hat man eine Achse festgelegt, aber 
noch lange nicht die Teleskopausrichtung richtig genullt, da für die 
Position eines Sternes 2 Koordinaten benötig werden. Um die Position 
richtig festzulegen, muß man (mindestens) zwei Sterne anpeilen und kann 
dann die Transformation zur Umrechnung von Teleskopkoordinaten in 
Himmelskoordinaten oder umgekehrt berechnen.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Sterngucker schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Eigentlich macht man solche Positionierungen eher über Inkremental-
>> steuerungen. Dazu stellst Du Dein Teleskop einmal auf den Nordstern
>> ein und drückst die Nulltaste.
>
> Wie kommst du drauf, dass man das so macht?
>
> Durch das Anpeilen des Polarsterns hat man eine Achse festgelegt, aber
> noch lange nicht die Teleskopausrichtung richtig genullt, da für die
> Position eines Sternes 2 Koordinaten benötig werden. Um die Position
> richtig festzulegen, muß man (mindestens) zwei Sterne anpeilen und kann
> dann die Transformation zur Umrechnung von Teleskopkoordinaten in
> Himmelskoordinaten oder umgekehrt berechnen.

Nun, ich bin kein Sterngucker, aber zur Nordausrichtung des Teleskops
ist das m.E. genauer als ein Kompassmodul mit 4% Fehler. Für Präzi-
sionsmessungen muss man dann sicherlich einen höheren Aufwand treiben.
Gruss
Harald

von Robin M. (hugo1990)


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Harald Wilhelms schrieb:
> ... ein Kompassmodul mit 4% Fehler ...

Bei einer Genauigkeit von 3-4 Grad ist das aber nur ein Fehler von 1%, 
weil 100% entspechen bei Winkeln 360°.

Und dann zum Thema Umrechnenen der Koordinaten, das brauche ich gar 
nicht. Ich habe eine Software, von der ich den Namen grad nicht weiß, 
weil die genau wie das andere Zeug um in die Sterne zu gucken, bei 
meinen Eltern ist, die mir die Himmelsrichtung und die Höhe des 
Himmelskörpers jeweils in Grad ausgibt. Hierfür muss nur der Standort, 
die Uhrzeit und das Datum eingegeben werden.

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