Introducción.
Target en ATMEGA128L ,3.3v 8Mhz,donde estoy probando
el código
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Así que por lo menos en la primera entrega intentaré introducir algunos conceptos sobre monturas astronómicas.Mas adelante intentaré describir los fundamentos de algoritmo y como se implementa de una forma eficiente.
En el micro ,un ATMEGA128L, de la foto se puede ejecutar un bucle de control de posición velocidad utilizando aritmética de de coma flotante de 32bit con una frecuencia de hasta 30hz.
Teniendo en cuenta que es un micro de 8bits ,que carece de FPU y al mismo tiempo esta generando la excitación seno/ coseno para controlar un motor de pasos a 200 nano-pasos por paso y 20khz de PWM creo que va bien servido.
Lógicamente el mismo código doble un STM32 con nucleo ARM de 32bits y DSP 72Mhz sí que va más que sobrado.
Ambos ejes deben ser razonablemente ortogonales y no se encontrarse en el mismo plano.
Como ejemplo un simple trípode de fotografía cumple con esta definición.
Alt-azimutal u horizontal
Mi EQ6 para pruebas , en modo azimutal ya que como puede
apreciarse el eje polar está apuntando al cenit
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Para contrarrestar la rotación terrestre la cosa se complica porque las velocidades angulares en ambos ejes varían de forma continua en ambos ejes y su valor en cada instante depende de varios parámetros: coordenadas ecuatoriales , coordenadas geográficas, fecha,hora....
Además para mantener la orientación del campo visual en fotografía de larga exposición, requiere otro motor adicional capaz de rotar el plano focal y así compensar la rotación de campo visual.
Ejemplos de este tipo de montura son el ya mencionado y común trípode fotográfico, la montura Dobson, el Leviatan de Lord Rose, el montaje mecánico del Grantecan o mi EQ6 cuando la amarro a la baranda de la terraza para probar código.
Ecuatorial :
Refractor Yerkes sobre montura ecuatorial alemana |
- En el hemisferio norte apuntado el eje del telescopio al polo norte celeste que se encuentra cerca medio grado de la estrella polar
- En el hemisferio Sur al polo sur celeste que puede determinarse utilizando la dirección hacia que señala el segmento mayor de Cruz del Sur una distancia de cuatro veces su longitud aparente.
El eje de elevación (que llamaremos de declinación permanece estacionario con la montura en seguimiento)
Ecuatorial vs Alt-azimutal
Su punto débil radica en el hecho de que la orientación de eje polar apunta a un posición arbitraria que varia en función de la latitud del observador y no coincide con la dirección de la gravedad ,lo que lo que implica el empleo una mecánica mucho mas masiva y exigente en razón tamaño y el peso del telescopio.
De hecho todos los telescopios "gigantes" modernos están construidos siguiendo diseños alt-azimutales porque que la dificultad construir y controlar estructuras mecánicas estables y corrección de la flexiones mecánicas hace practicamente inviable otro tipo de configuración para construcciones tan colosales. De hecho el telescopio Hale de MT Wilson ,aunque hace décadas que dejo de ser mayor telescopio del mundo sigue siendo la mayor estructura ecuatorial que se ha construido jamás.
En el campo de los aficionados ocurre algo parecido.Mientras para pequeñas/medianas aperturas de hasta 250 o 310mm de apertura la construcción o adquisición de monturas ecuatoriales entra dentro de unos limites económicos razonables , para los telescopios 500 ó 600 mm que empiezan a ser habituales entre muchos aficionados simplemente se torna inarbordable desde en punto de vista económico y de transportabilidad.
Antecedentes
En 1989 ,el japonés Toshimi Taki ,ingeniero aeronáutico especializado en análisis de estructuras, publicó un pequeño articulo en la revista Sky and Telescope donde brevemente describía (acompañada con en código fuente de pequeño programa en QBasic) un método de de conversión de coordenadas ecuatoriales (ascensión recta/declinación) a coordenadas horizontales locales.
La novedad era que a diferencia de métodos clásicos de cálculos y fórmulas puramente trigonométricas, que requieren incluir entre los datos iniciales coordenadas geográficas del lugar,fecha y hora,se emplean elementos de calculo vectorial y matricial que incluyen ademas la posibilidad de corrección de errores constructivos en la montura así como posibilita prescindir de datos geográficos y temporales para calcula las transformaciones entre coordenadas celestes y coordenadas instrumentales.
Se describirá con mas detalle en próximas entradas
Se describirá con mas detalle en próximas entradas