logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

iSekstans DIY - sekstans oparty na smartfonie

ghost666 15 Gru 2015 21:29 6801 0
REKLAMA
  • iSekstans DIY - sekstans oparty na smartfonie
    Opisany poniżej projekt wykorzystuje sensory wbudowane w iPhona (kompas magnetyczny i żyroskop) do pracy jako sekstans umożliwiający nawigację z wykorzystaniem gwiazd i innych ciał niebieskich. Z wykorzystaniem zaprezentowanego sekstansu można określać położenie na powierzchni ziemi poprzez wyznaczenie wysokości kilku gwiazd na nieboskłonie.

    Autor najpierw próbował wykorzystać do tego sam telefon, jednakże aparat wbudowany w iPhona ma zbyt szeroki kąt i ciężko jest utrafić w gwiazdę - nawet na maksymalnym przybliżeniu aparatu gwiazdy są małe i niełatwo jest trafić nimi w środek ekranu, a sam aparat nie może zogniskować się poprawnie na słabym świetle gwiazdy. No po prostu całość nie działała. Dlatego też autor wykorzystał niewielki teleskop, wykorzystywany do namierzania dużych teleskopów na ciała niebieskie, jako lunetkę, która została przymocowana do telefonu.

    Dlaczego by nie wykorzystać GPSa w telefonie zamiast nawigacji z wykorzystaniem gwiazd? Cóż... nawigacja z wykorzystaniem ciał niebieskich jest znacznie fajniejsza!

    Krok 1: Niezbędne materiały

    iSekstans DIY - sekstans oparty na smartfonie


    Do realizacji projektu potrzebne będzie nam kilka rzeczy:
    * Plastikowa ekierka, która posłuży za ramę układu.
    * Niewielka lunetka, autor wykorzystał pomocnicza lunetkę wykorzystywaną w astronomii.
    * Obudowa do telefonu, najlepiej aby była sztywna, a nie gumowa.
    * Kilka klocków Lego lub podobnych.
    * Szybka z maski spawalniczej, jeśli chcemy móc obserwować także słońce.
    * Żywica epoksydowa.
    * Piła ręczna.

    Krok 2: Montaż

    iSekstans DIY - sekstans oparty na smartfonie iSekstans DIY - sekstans oparty na smartfonie iSekstans DIY - sekstans oparty na smartfonie


    Piłką ręczną przycinamy jeden z wierzchołków ekierki - nie chcemy, aby celował on nam prosto w oko. Postarajmy się dopasować długość ekierki do długości wykorzystanej lunety. Następnie sklejamy ze sobą oba te elementy.

    Korzystając z żywicy epoksydowej dobrze jest pracować w rękawiczkach i unikać jej kontaktu ze skórą. Po pracy z tym klejem trzeba umyć dłonie. Sklejamy ze sobą elementy tak jak pokazano na zdjęciu powyżej. Najważniejszy jest kąt pomiędzy lunetką a telefonem - powinien być jak najbardziej zbliżony do 90°, lunetka powinna być równoległa do osi Z telefonu. Błąd, jaki wprowadzimy do naszego namiaru, można będzie oczywiście później skorygować na etapie obliczeń, jednakże lepiej, aby był on możliwie najmniejszy.

    Klocki wykorzystano aby wzmocnić połączenie ekierki z obudową do telefonu. Klocki, ekierkę i obudowę sklejono żywicą epoksydową, matowiąc powierzchnię klejonych elementów, przed nałożeniem kleju, aby zwiększyć jego siłę. Można dodatkowo zarysować klejone powierzchnie głębiej, wykorzystując jakiś metalowy przedmiot.

    Lunetka została przyklejona do ekierki z wykorzystaniem dwuskładnikowej masy epoksydowej jak widać na zdjęciu.

    Krok 3: Pomiar wysokości ciał niebieskich

    iSekstans DIY - sekstans oparty na smartfonie iSekstans DIY - sekstans oparty na smartfonie iSekstans DIY - sekstans oparty na smartfonie


    UWAGA Jeśli planujemy obserwować przez lunetkę słońce, koniecznie trzeba zasłonić ją filtrem słonecznym, wykonanym z szybki z maski spawalniczej, inaczej można poważnie uszkodzić wzrok.

    Autor do wykonania rzeczonego filtra wykorzystał szybkę o gradacji #14 z której wyciął koło o średnicy pasującej do okularu lunetki. Należy pamiętać, aby po cięciu szkła przeszlifować jego brzeg np. papierem ściernym, aby się nie pokaleczyć. Szklany filtr został przymocowany do lunetki z wykorzystaniem papieru pakowego i taśmy klejącej - rozwiązanie może nie najlepsze, ale skuteczne.

    Problemem podczas obserwacji wysokości słońca jest to, że trzeba wycelować lunetkę bezpośrednio w nie, a to może być niebezpieczne, nawet z wykorzystaniem filtra. Jeśli podczas obserwacji poczujecie się źle, lub spostrzeżecie, że coś dziwnego dzieje się z Waszym wzrokiem, zaprzestańcie obserwacji.

    Aby obserwować gwiazdy, oczywiście musimy zdjąć filtr.

    Nawigacja

    Teraz, gdy mamy gotowy iSekstans możemy przystąpić do obserwacji i obliczenia naszej pozycji na Ziemi. Do wyznaczenia tej pozycji posłużymy się wysokością gwiazd, planet, słońca lub księżyca. Wysokość to pionowy kąt pomiędzy danym obiektem - na przykład gwiazdą - a horyzontem. Za każdym razem, gdy wyznaczymy taką wysokość, możemy poprowadzić po powierzchni Ziemi linię, jeśli zbierzemy kilka takich linii, jesteśmy w stanie wyznaczyć naszą pozycję z miejsca, gdzie się przecinają.

    W klasycznym sekstansie używanym na morzu, pomiaru dokonuje się pomiędzy gwiazdami a horyzontem - powierzchnią morza. iSekstans wykorzystuje zamiast powierzchni wody wewnętrzne odniesienie z żyroskopu. Aby zmierzyć wysokość, wystarczy wycelować lunetką w środek danego obiektu. W przypadku słońca czy księżyca łatwiej jest jednak celować w dolną krawędź, a szerokość kątową danego ciała niebieskiego uwzględnić później w obliczeniach - w ten sposób nasz pomiar będzie dokładniejszy.

    Podczas pomiarów i obliczeń trzeba pamiętać, że żyroskop telefonu ma pewną, ograniczoną dokładność pomiaru - jest to około 1 stopnia, co sprawia, że iSekstans nie może się równać dokładnością z prawdziwym sekstansem - taki używany na morzu ma dokładność kilku minut kątowych, jednakże dokładność 1° nadal wystarczy, aby zrealizować w miarę dokładny namiar.

    Z drugiej strony, iSekstans ma taką zaletę, nad klasycznym sekstansem, że można z niego korzystać 24h na dobę. Sekstansy morskie nie mogą być wykorzystywane w nocy, gdyż wtedy nie widać horyzontu, zatem pomiary wysokości ciał niebieskich można realizować tylko w kilku krótkich okresach - wieczorem i nad ranem; iSekstans nie potrzebuje widoczności horyzontu, można z niego korzystać całą dobę, a także w dowolnym miejscu (o ile widać z niego gwiazdy).

    Układ został przetestowany z aplikacją Navigator. Pozwala ona na pomiar kąta i korekcję jego błędu. Obserwacje przekazywane są do aplikacji, gdzie kalkulator wyznacza z zmierzonego kąta pozycję - użytkownik nie musi sam nic liczyć. Inna aplikacja, wbudowana w iOS - Compass - pozwala na podobne obliczenia, ale aby ją wykorzystać lunetka musi być umieszczona inaczej: Compass zakłada, że celuje się w gwiazdę bokiem telefonu, nie frontem.

    Źródło: http://www.instructables.com/id/ISextant-Project/?ALLSTEPS

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    https://twitter.com/Moonstreet_Labs
    ghost666 napisał 11960 postów o ocenie 10197, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • REKLAMA
REKLAMA