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Smartes Teleskop

Automatische Ausrichtung, Nachführung und Stacking in einem Astronomieinstrument für Endkunden.

2025Hardware · Embedded · Mobile · AI
Smartes Teleskop

Projektübersicht

Ein Instrument, das den schwersten Teil der Astrofotografie abnimmt. Es bestimmt seine Position aus dem Sternfeld, fährt zwei Achsen zum Ziel und stackt Aufnahmen live, während der Nutzer am Telefon zusieht, wie das Bild schärfer wird.

Herausforderung

Plate Solving, geregelte Motorsteuerung und Live-Stacking mussten auf einer akkubetriebenen Embedded-Plattform koexistieren — draußen, in der Kälte, mit dem Telefon als einziger Schnittstelle.

Lösung

Wir haben das System in einen Echtzeit-Bewegungskern und einen Applikationsprozessor getrennt. Die deterministische Achsregelung blieb auf einem MCU, Solving und Stacking liefen auf Linux, verbunden über ein gerahmtes serielles Protokoll mit definiertem Fehlerverhalten.

Architektur

01

Hardware

Eine Architektur mit zwei Prozessoren: ein MCU für die geregelte Bewegung, ein Applikationsprozessor für die Bildverarbeitung, mit eigener Treiberplatine für die Montierung.

  • Zweiachsige Regelung mit Encoder-Rückführung
  • Eigene Treiberplatine mit Strommessung
  • Akkusystem mit Laufzeit-Telemetrie
  • Dichtes Gehäuse für den Außeneinsatz über Nacht
02

AI

Astrometrisches Plate Solving mit einem kompakten Sternfeld-Matcher, plus ein gelerntes Modell zur Bewertung der Bildqualität vor dem Stacking.

  • Plate Solve aus dem Kaltstart in unter 10 s
  • Gelerntes Qualitätsgate verwirft verzogene Aufnahmen
  • Live-Stacking mit laufender Ausrichtung
  • Automatische Belichtungs- und Gain-Steuerung
03

Software

Eine Mobile-App über BLE und Wi-Fi Direct für Einrichtung, Zielauswahl und Live-Bild, mit Aufnahmen der Sitzung auf dem Gerät.

  • iOS und Android aus einer Codebasis
  • BLE-Provisionierung, Wi-Fi Direct für das Streaming
  • Live-Bild mit progressiver Stack-Vorschau
  • Sitzungsbibliothek mit Export

Ergebnis

  • Ausrichtung bis zum ersten nachgeführten Ziel in unter 60 s
  • Nachführfehler unter einer Bogenminute über lange Sitzungen
  • Eine ganze Nacht Betrieb mit einem Akku
  • Firmware und App als abgestimmter Release-Train ausgeliefert

Technologie-Stack

Hardware

MCU + MPUMotor DriversEncoders

AI

Plate SolvingFrame ScoringLive Stacking

Embedded

RTOSLinuxBLEWi-Fi Direct

Apps

iOSAndroidLive View