Positionsdaten erfassen

Es gibt keine.
Zumindest nicht so, wie du dir das vorstellst.
Was man macht ist: Eine Encoder-Scheibe, mit der du feststellen kannst, 
wieviele Umdrehungen ein Bauteil deines Ansteuergetriebes (Welle, 
Zahnrad, Schnecke) gemacht hat (auch mit Bruchteilen einer Umdrehung). 
Mit dieser Information, der Geometrie des Getriebes und einer bekannten 
Startposition kannst du errechnen, auf welche Koordinaten dein Teleskop 
gerade zeigt.


Kauf dir eine fertige Montierung mit eingebauten Positionsencodern und 
Elektronik. Ist deine beste Option. Selbstbau wird, so wie das aussieht 
sowieso nicht billiger.

Andy schrieb:
> Was für Bauteile es dafür gibt. Es geht darum um ein Teleskop richtig
> auszurichten.

Ich bin zwar nur Laie und habe kein Teleskop, aber ich versuche es Dir 
mal nach meinem Kenntnisstand zu erklären.

Das erste und wichtigste Bauteil nennt sich "Montierung".
Die "Montierung" ist ein rein mechanisches Bauteil.

Dadurch, dass Du die Positionsangabe doppelt und in zwei verschiedenen 
Systemen angegeben hast, scheint es mir so zu sein, dass Du Dir über die 
Art der Montierung des Teleskops noch gar nicht im klaren bist.

Wenn Du eine "Azimutale Montierung" hast, benötigst Du die Werte für 
Azimuth- und Höhenwinkel, das Teleskop muss immer in zwei Achsen (Seite 
und Höhe) nachgeführt werden, damit der beobachtete Himmelskörper im 
Bild bleibt.

Wenn Du eine "Parallaktische Montierung" verwendest (anderer Name auch 
"Äquatoriale Montierung"), dann wird eine Schwenkachse des Teleskops 
dabei exakt auf die Drehachse der Erde ausgerichtet. Diese Achse bleibt 
konstant, das Teleskop wird nur auf der "Stundenachse" nachgeführt.

Für Amateur-Teleskope, die den Sternen nachgeführt werden sollen, wird 
wohl oft die "Äquatoriale Montierung" verwendet. Motorbetriebene 
Montierungen haben dann einen kleinen Motor angeflanscht, der in der 
Drehzahl und mit seiner Getriebeübersetzung genau so bemessen ist, dass 
er das Teleskop in 24 h einmal um seine Stundenachse dreht. Sobald das 
Teleskop ausgerichtet ist, wird der Motor in Gang gesetzt und hält den 
beobachteten Stern im Bildfeld. Ganz früher verwendete man dabei 
mechanische Motoren, die mit einem kräftigen Schlüssel wie eine alte 
Standuhr aufgezogen wurden, danach hatte man netzfreqzenzgesteuerte 
Synchronmotoren und heute steuert man es mit Schrittmotoren.

Falls Du ein fertiges System suchst, suche nach "Teleskopnachführung".

Aquatoriale Montierungen mit Motornachführung für kleinere Teleskope 
gibt es auch fertig zu kaufen, z.B. eBay Artikelnummer: 260707019854

Für Großteleskope sind es immer Sonderanfertigungen und die werden meist 
auch in Azimuthaler Montierung betrieben. Die hat nämlich den Vorteil, 
dass man das Teleskop nicht einmal am Tag ummontieren muss.

Wie war jetzt noch Deine genaue Frage?

Möchtest Du irgendwas selber bauen oder selber steuern?

Hast Du eine fertige Montierung für Dein Teleskop und suchst nach 
Möglichkeiten, diese nun mit einer elektronischen Steuerung zu steuern?

Andy schrieb:
> Eigentlich geht es mir erstmal darum die Ausrichtung zu messen
>
> Azimutwinkl : -175,9°
> Höhenwinkel : -23,4°
>
> also nur die beiden Werte.

Tja. Es gibt zwar absolute Rotationsencoder, aber ob es die auch mit 
einer Auflösung von 36000 Schritten pro Umdrehung gibt, entzieht sich 
meiner Kentniss. Aber eines weiß ich: wenn es sie gibt, dann willst du 
sie nicht mehr, weil du sie nicht bezahlen kannst.

Ich will auch viel: den Weltfrieden, eine Geldbörse die nie leer wird, 
das immer Sommer ist.
Aber egal wie sehr ich auch mit dem Fuss aufstampfe, das spielt es nun 
mal nicht.

Andy schrieb:
> Geht doch garnicht um die Umdrehung sondern nur um die Ausrichtung.

Die Ausrichtung IST die "Umdrehung".
Die Ausrichtung ist der Wert aus dem das Rohr aus der 0-Lage heraus 
verdreht ist. Und ein Absolut-Rotationsencoder liefert dir diesen Wert.
Aber nicht in der benötigten Auflösung, bzw. wenn der das in der 
Auflösung kann, dann kostet der dir mehr, als du die nächsten 5 Jahre 
verdienen wirst.

> Ist eventuell mit nem GPS-Empfänger messbar?

Sinnlos.
Lass es. Kauf dir eine fertige Montierung. Da fehlt es an Basisdingen 
was man womit in welcher Auflösung messen kann.

Dazu kommt dann noch, dass der gemessene Wert noch nichts mit der 
tatsächlichen Ausrichtung in Bezug auf ein erggebundenes System bzw. 
himmelsgebundenes Koordinatensystem zu tun hat, weil die Montierung 
höchst wahrscheinlich nicht 100% exakt waagrecht aufgebaut bzw. 
eingenordet wurde.

Nun, die Kombination GPS-Empfänger, Kompass und Beschleunigungssensor 
kann einen schon etwas weiterbringen.

Mit dem GPS-Empfänger findet man heraus, wo man ist. Das ist wichtig, um 
unter anderem die Lage der Ekliptik zur Senkrechten zu bestimmen. Mit 
dem Kompass findet man heraus, wo Süden ist, und wohin das Fernrohr im 
Moment zeigt, und mit dem Beschleunigungssensor (der als Neigungssensor 
genutzt wird) kann man nun die vertikale Ausrichtung des Fernrohres 
bestimmen.

Hat man dann noch die Ephemeridentabellen zur Hand, kann man damit 
zumindest grob bestimmte astronomische Objekte anpeilen.

Rufus Τ. Firefly schrieb:

> Mit dem GPS-Empfänger findet man heraus, wo man ist. Das ist wichtig, um
> unter anderem die Lage der Ekliptik zur Senkrechten zu bestimmen. Mit
> dem Kompass findet man heraus, wo Süden ist, und wohin das Fernrohr im
> Moment zeigt, und mit dem Beschleunigungssensor (der als Neigungssensor
> genutzt wird) kann man nun die vertikale Ausrichtung des Fernrohres
> bestimmen.

LOL.

> Hat man dann noch die Ephemeridentabellen zur Hand, kann man damit
> zumindest grob bestimmte astronomische Objekte anpeilen.

Aber sehr grob. Da ist ein Sucherfernrohr hilfreicher.


PS: Ein magnetischer Kompass (aber auch ein elektronischer) zeigt nicht 
nach geographisch Nord (ein Kreiselkompass allerdings schon). Deshalb 
ist auf Seekarten immer die aktuelle Missweisung auf diesem Kartenblatt 
eingetragen und auch wie sehr sie sich von Jahr zu Jahr verändert.

Andy schrieb:
> Eigentlich geht es mir erstmal darum die Ausrichtung zu messen
>
> Azimutwinkl : -175,9°
> Höhenwinkel : -23,4°
>
> also nur die beiden Werte.

Verstehe, Du möchtest das Teleskop nicht vernünftig justieren können und 
es soll auch nicht nachgeführt werden, sondern Du möchtest es auf ein 
Stativ aufsetzen, irgendwie einstellen und angezeigt werden sollen Dir 
die Werte für Azimuth- und Höhenwinkel. Jegliche Art von qualitativ 
hochwertiger "Montierung" also erstmal völlig außen vor.

Dann brauchst Du für ein Mikrocontroller-Projekt einen 3-Achsen 
Beschleunigungssensor und einen Kompass-Sensor. Sowas wie die Bastler 
von Modellhubschraubern und Miniatur-Drohnen für ihre Fluggeräte 
verwenden.

Diese Sensoren sind meistens über I2C auslesbar.

Mit dem Kompass-Sensor und der exakten Kenntnis über die magnetische 
Missweisung an Deinem Ort kannst Du die Richtung einigermaßen genau 
feststellen, also Deinen Azimuthwinkel. Auf's zehntel Grad genau aber 
vermutlich nicht.

Und mit dem Beschleunigungssensor kannst Du den Höhenwinkel ermitteln. 
Zwei Achsen des Sensors müssen dabei so angebracht sein, dass bei 
waagerechter Ausrichtung des Teleskops die eine Achse "1g" (1g = normale 
Erdbeschleunigung) anzeigt und die andere Achse "0g". Und wenn das 
Teleskop senkrecht nach oben zeigt, muss es genau anders herum sein. Aus 
dem Verhältnis der gemessenen Beschleunigung auf den beiden Achsen 
kannst Du über einfache Winkelbeziehungen ausrechnen, um wieviel Grad 
das Teleskop gegen die Waagerechte geneigt ist.

BTW: "Höhenwinkel  -23,4°"
Das Minuszeichen besagt, dass sich der Mond unterhalb des Horizonts 
befindet. Da kann man sich die Ausrichtung des Teleskops zunächst mal 
sparen, weil er momentan sowieso nicht am Himmel auffindbar sein wird.
;-)

Jürgen S. schrieb:

> dem Verhältnis der gemessenen Beschleunigung auf den beiden Achsen
> kannst Du über einfache Winkelbeziehungen

So einfach ist das gar nicht, weil du noch einen Freiheitsgrad hast. Die 
Drehung um die Rohrachse.

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> So einfach ist das gar nicht, weil du noch einen Freiheitsgrad hast. Die
> Drehung um die Rohrachse.

Ich gehe mal davon aus, dass von den drei Achsen des Sensors die eine 
Seite bzw. Achse des Sensors so ausgerichtet und am Teleskop befestigt 
wird, dass sie horizontal liegt (und beim Schwenken horizontal bleibt), 
so dass sich der Höhenwinkel alleine aus den Anteilen der gemessenen 
Erdbeschleunigung von nur zwei Achsen ergibt.

Und wenn nicht: Es ist natürlich auch problemlos möglich, aus den 
Messwerten für drei Achsen den Höhenwinkel des Teleskops auszurechnen, 
wenn der Sensor schiefwinklig im Raum liegt. Dann reicht bloß eben ein 
bischen Dreisatz und Sinus nicht mehr aus, dann braucht man schon 
Vektorrechnung aus der gymnasialen Oberstufe beim Ausrechnen des 
Höhenwinkels.

Jürgen S. schrieb:
> Achse des Sensors so ausgerichtet und am Teleskop befestigt
> wird, dass sie horizontal liegt (und beim Schwenken horizontal bleibt),

Klappt nicht bei äquatorialer Montierung. Ganz im Gegenteil: es ist bei 
äquatorialer Montierung sogar erwünscht, das sich das Rohr mit der 
Bewegung entsprechend mitdreht. Dadurch dreht sich das Bild im Okular 
nicht, was bei Langzeitbelichtungen mit einer Kamera das um und auf ist.

> bischen Dreisatz und Sinus nicht mehr aus, dann braucht man schon
> Vektorrechnung aus der gymnasialen Oberstufe beim Ausrechnen des
> Höhenwinkels.

Genau darauf wollte ich hinaus.

Andy schrieb:
> Ist eventuell mit nem GPS-Empfänger messbar?

Die meisten GPS-Empfänger arbeiten nur bis zu einer Höhe von 18km über 
der Erdoberfläche. Ansonsten könnten Dir die Daten aus dem GPS-Empfänger 
die genaue Position des Mondes geben, sobald sie bei Dir angekommen 
sind.

:-)


Gruß

Jobst

Michael schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> PS: Ein magnetischer Kompass (aber auch ein elektronischer) zeigt nicht
>> nach geographisch Nord (ein Kreiselkompass allerdings schon). Deshalb
>> ist auf Seekarten immer die aktuelle Missweisung auf diesem Kartenblatt
>> eingetragen und auch wie sehr sie sich von Jahr zu Jahr verändert.
>
> Und was ist daran so schlimm.

Nichts.
wenn man es weiß und berücksichtigt.

Macht man ja auf See genauso.

Nur ist halt in der Bevölkerung die Meinung vertreten, dass ein Kompass 
immer nach Norden zeigt. Ist für uns Wald und Wiesen Autofahrer ja auch 
kein Problem. Westen ist deswegen ja immer noch ungefähr im Westen. Wenn 
er aber den Azimuth auf Zehntelgrad genau haben will, dann muss das 
berücksichtigt werden.

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Klappt nicht bei äquatorialer Montierung.

Hatte Andy sich in seinem Posting von 16:52 Uhr nicht auf eine Azimutale 
Montierung festgelegt?

Anyway.

Mir fällt übrigens gerade ein: Moderne Smartphones haben eigentlich auch 
immer einen Kompass-Sensor und einen Neigungs-Sensor eingebaut.

Normalerweise verwenden die Smartphones den Kompass-Sensor in Navi-Apps 
und den Lagesensor zum Feststellen, ob der Bildschirm besser in Hoch- 
oder Querformat angezeigt wird. Aber es gibt auch spezielle Kompass- und 
Wasserwaagen-Apps.

Hallo Andy, hast Du ein Smartphone?
Vielleicht eines mit Android-Betriebssystem?
Dann lade Dir mal die Android "Simple Compass" App oder etwas 
vergleichbares herunter!

Wenn Du die Compass-App startest und Dein Smartphone dann mit Klebeband 
am Teleskop festzurrst, kannst Du Dein Smartphone zum Feststellen von 
Azimut (Funktion "Compass") und Höhenwinkel (Funktion "Leveler") 
verwenden.

Der "Leveler" ist allerdings maximal auf 1° genau, der Kompass wohl noch 
ungenauer. Genauere Neigungsmesser gibt es bei eBay, z.B. im 
Direktversand aus China, eBay Artikelnummer: 160847306000

Manchmal braucht man das Basteln gar nicht erst anfangen, wenn es 
Fertiggeräte schon gibt.

Jürgen S. schrieb:
> Der "Leveler" ist allerdings maximal auf 1° genau, der Kompass wohl noch
> ungenauer.

Mhm. Damit hast du mit einem Teleskop eine sehr gute Chance nichtmal den 
Mond zu treffen.

Jürgen S. schrieb:
> Mit dem Kompass-Sensor und der exakten Kenntnis über die magnetische
> Missweisung an Deinem Ort kannst Du

... wenigstens ausschließen, dass die nicht eingerechnete Missweisung 
Schuld daran ist, dass dein Teleskop nicht vernünftig ausgerichtet ist.

Karl Heinz Buchegger hat hier
Beitrag "Re: Positionsdaten erfassen"
schon die wesentlichen Punkte genannt.

Sonst einfach ein, zwei Jahrgänge "Sterne und Weltraum" durchforsten. Da 
ist immer wieder mal ein Artikel drin, der den Aufwand für eine 
Montierung erkennen lässt.