CN202334667U - 基于Android手机控制的天文望远镜自动寻星与跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通过基于Android手机控制的天文望远镜自动寻星与跟踪装置，它由Android手机、WiFi模块、主控模块、驱动模块和伺服电机组成。利用Android手机在触控界面上选择要观测的天体，通过WiFi无线连接将一组参数传送到主控模块，主控模块经驱动模块控制伺服电机转动望远镜实现自动寻星与跟踪功能。本实用新型突破了使用嵌入式计算机带来的界面不友好以及使用有线方式外接笔记本导致户外观测不方便的局限性，操作直观简便，大幅度提升了用户体验。

Description

基于Android手机控制的天文望远镜自动寻星与跟踪装置

技术领域

本实用新型涉及一种天文望远镜自动寻星与跟踪装置，特别是涉及一种通过基于Android手机控制的天文望远镜自动寻星与跟踪装置。

背景技术

天文爱好者使用天文望远镜观察特定天体时，需要调整支架上天文望远镜的方位角和仰角。此外，由于地球自转的影响，每个所观测天体的方位角和地平高度都在随时间而变化。因此，为了持续观察某一个天体，就需要不断地改变望远镜的方位角和仰角。对于一个初学者来讲，设定望远镜的方位角和仰角并在观测过程中还要不断地进行调整，这项工作是比较困难而且繁琐的。目前解决上述寻星与跟踪问题的观测装置分为两类，一类是采用传统赤道仪的寻星跟踪装置，采用手动驱动或电机驱动赤道仪从而控制望远镜转动实现跟踪功能，但缺点是难以实现快速寻星的操作；另一类是由计算机根据自带的天体参数库进行计算处理，控制伺服电机改变望远镜指向天空的位置，可以实现快速寻星与跟踪功能，该计算机可以是通过电缆连接的普通笔记本，也可以是带有按键和显示屏的嵌入式计算机。但前者的缺点是需要通过有线方式外接笔记本，野外观测不太方便；而后者的缺点是显示屏幕小，通过菜单方式选择被观测天体使得界面不直观且操作繁琐。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有天文望远镜自动寻星与跟踪装置的不足，提供一种更加简化、便携性强以及用户体验更好的基于Android手机控制的天文望远镜自动寻星与跟踪装置，该装置通过随身携带的Android手机，使用触控界面控制天文望远镜完成寻星与跟踪操作。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于Android手机控制的天文望远镜自动寻星与跟踪装置，其特征在于包括Android手机、WiFi模块、主控模块、驱动模块和伺服电机。

所述的Android手机为一般的基于谷歌开源Android平台的手机，包括触控界面、GPS接收器、WiFi无线通信接口，所述的Android手机增加一天文望远镜自动寻星与跟踪控制程序。

所述的WiFi模块、主控模块、驱动模块和伺服电机构成控制天文望远镜指向的控制部分。主控模块是控制部分的核心，它分别连接WiFi模块和驱动模块，而驱动模块再与伺服电机相连。主控模块的处理工作非常简单，从WiFi模块读取一组参数，通过驱动模块控制伺服电机转动到指定角度并定期进行调整。

所述的Android手机的天文望远镜自动寻星与跟踪控制程序采用Java语言编写。该程序通过手机GPS接收器获取时间与地理位置参数，利用多点触控界面展示天体星空图并获取用户所选定的观测天体，然后根据当前时间、地理位置以及所观测天体的相关参数计算出用于控制望远镜指向的一系列参数，通过手机WiFi无线连接传送到天文望远镜的主控模块中，实现自动寻星与跟踪功能。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

充分利用了随身携带、日益普及的Android手机的硬件资源和计算能力，将星空图的展示、触控手势处理、天体参数库、计算处理和GPS信号采集都集中到手机端，降低了天文望远镜控制部分的复杂度。使用流行的图形化界面与多点触控提升了用户体验，WiFi技术的采用使远距离控制成为可能，方便用户进行户外观测。

附图说明

图1为本实用新型系统结构框图。

主要组件符号说明如下：

1为Android手机，2为WiFi模块，3为主控模块，4为驱动模块，5为伺服电机。

具体实施方式

为了更清楚的表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

如图1所示，本实用新型提供一种基于Android手机的天文望远镜自动寻星系统，它包括Android手机1、WiFi模块2、主控模块3、驱动模块4、伺服电机5。后4个模块构成天文望远镜的控制部分。Android手机所运行的天文望远镜自动寻星与跟踪控制程序通过WiFi无线连接到望远镜的主控模块，发送控制参数，主控模块接收控制参数并通过驱动模块控制伺服电机转动，实现自动寻星与跟踪功能。

本实用新型主要是利用运行在Android平台上的自动寻星与跟踪控制程序，读取Android手机GPS接收器的时间和地理位置的经纬度，在用户通过多点触控屏幕选择要观测的天体后，根据当前时间、地理位置以及目标天体的相关参数进行计算，得出望远镜的初始方位角和仰角，以及为了自动跟踪目标天体而对方位角和仰角不断进行调整的一组参数。这组参数通过WiFi无线连接传送到望远镜的主控模块，完成对目标天体的指向与跟踪。

Android手机1包括WiFi无线接口和GPS接收器，安装有自动寻星与跟踪控制程序，用于读取Android手机1中GPS接收器的时间信息和地理位置信息；并以图形方式展示星空图、触控方式选择目标观测天体；计算目标天体的当前位置以及未来一段时间(持续观测时间)的位置；变换目标天体的位置参数为望远镜方位角和仰角的初始值及一系列对应的调整值；通过WiFi将最后变换出的一组参数值传送到主控模块3中。

WiFi模块2采用普通支持802.11b/g标准的低功耗芯片实现，完成高速无线数据传输。

主控模块3采用微控器或嵌入式处理器为核心构成，完成硬件初始化，读取WiFi模块接收的一组参数，控制伺服电机工作。

驱动模块4采用适用于驱动伺服电机5的普通直流伺服电机驱动模块，输出电压12V，最大连续输出电流2A，输出编码器电源5V，100mA，反馈元件为增量式编码器。

伺服电机5采用普通直流伺服电机，控制天文望远镜转动到指定的方位角和仰角。

以上公开的仅为本实用新型的一种具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于Android手机控制的天文望远镜自动寻星与跟踪装置，它由Android手机、WiFi模块、主控模块、驱动模块和伺服电机构成，其特征在于：主控模块分别电连接WiFi和驱动模块，驱动模块电连接伺服电机，Android手机通过WiFi无线链路连接主控模块。