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智能望远镜

消费级天文设备上的自动对准、跟踪与实时叠加。

2025硬件 · 嵌入式 · 移动端 · AI
智能望远镜

项目概览

一台把天文摄影里最难的部分拿掉的设备。它靠星空解算自己的指向,驱动双轴指向目标,并在用户手机上实时叠加,看着画面一点点清晰起来。

挑战

星图解算、闭环电机控制与实时叠加要在一个电池供电的嵌入式平台上共存,环境是户外、低温,而唯一的交互界面只有一部手机。

方案

我们把系统拆成实时运动核心与应用处理器两部分。确定性的轴控留在 MCU 上,解算与叠加跑在 Linux 上,两者用带分帧的串行协议连接,异常行为提前定义清楚。

架构

01

硬件

双处理器架构:MCU 负责闭环运动,应用处理器负责成像,配一块定制的赤道仪驱动板。

  • 双轴闭环控制,带编码器反馈
  • 定制驱动板,带电流采样
  • 电池系统带续航遥测
  • 密封外壳,可户外整夜使用
02

AI

用紧凑的星场匹配做天体测量解算,另有一个学习得到的模型在叠加前给单帧质量打分。

  • 冷启动 10 s 内完成星图解算
  • 帧质量模型自动剔除拖线帧
  • 滚动对齐的实时叠加
  • 曝光与增益自动调度
03

软件

通过 BLE 与 Wi-Fi Direct 连接的手机 App,负责设置、目标选择与实时预览,拍摄会话存在设备上。

  • iOS 与 Android 共用一套代码
  • BLE 配网,Wi-Fi Direct 传流
  • 实时预览带渐进式叠加效果
  • 会话素材库支持导出

结果

  • 从对准到锁定第一个目标不到 60 s
  • 长时间会话下跟踪误差优于一角分
  • 一块电池支撑整晚观测
  • 固件与 App 按同一条发布节奏交付

技术栈

硬件

MCU + MPUMotor DriversEncoders

AI

Plate SolvingFrame ScoringLive Stacking

嵌入式

RTOSLinuxBLEWi-Fi Direct

应用

iOSAndroidLive View