【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟天文望远镜教学与科普领域，具体是一种互动模拟天文望远镜展教装置。
技术介绍
1、天文望远镜是观测天体的重要工具，可以毫不夸张地说，没有望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。
2、但是，现有的天文望远镜模型大多为静态模型，缺乏天体互动搜寻及对应的天文知识呈现，使得人们对天文望远镜的工作原理以及宇宙天体知识缺乏新颖的直观理解方式。
3、因此，亟需一种能够模拟实际天文望远镜工作原理、互动性强、天文知识植入丰富的天文望远镜展教装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种互动模拟天文望远镜展教装置，包括天文望远镜模型、模型运动控制模块、交互控制模块、模拟星空穹顶；
2、所述交互控制模块用于供用户选择星空观测位置，并根据星空观测位置向模型运动控制模块发送天文望远镜模型运动信号；
3、所述模型运动控制模块接收到天文望远镜模型运动信号后，控制天文望远镜模型转动，使天文望远镜模型指向模拟星空穹顶中用户选定的星空观测位置；
4、所述天文望远镜模型可在周向和俯仰上转动；
5、所述模拟星空穹顶显示有星空图；
6、所述星空图的显示媒介包括智能终端显示屏、覆盖于模拟星空穹顶内表面的显示屏、通过投影仪投射在模拟星空穹顶内表面的星空投影、印制在模拟星空穹顶内表面的星空图；
7、若星空图的显示媒介为覆盖于
8、进一步，所述星空图为地球上的任意地理坐标所见的星空图，或为地球以外的天体上的任意地理坐标所见的星空图。
9、进一步，所述交互控制模块包括叠加显示于星空图上的信息界面和控制台；
10、所述信息界面中内置有供模拟观测的多个预设天体；所述天体包括但不限于行星、恒星、星团星系、脉冲星、黑洞；
11、所述信息界面中显示有代表当前天文望远镜模型观测位置的准星；
12、当显示媒介为印制在模拟星空穹顶内表面的星空图时，所述天文望远镜模型上还设置有投影器，所述准星由投影器投射在星空图上显示；
13、所述控制台供用户操作，以控制天文望远镜模型转动，叠加显示的准星同步在星空图上移动；
14、当天文望远镜模型观测位置位于预设天体或处于预设天体的允许误差范围内时，信息界面在星空图上叠加显示该天体的天文信息，以用于天体天文知识的展教；
15、当显示媒介为印制在模拟星空穹顶内表面的星空图时，所述天文信息由所述投影器投射在星空图上显示。
16、进一步，所述控制台包含有控制天文望远镜模型的转动方向的方向操控器；
17、当显示媒介为智能终端显示屏时，所述方向操控器为独立操控器或位于智能终端显示屏的星空图上叠加显示的虚拟按键；
18、当显示媒介为覆盖于模拟星空穹顶内表面的显示屏、通过投影仪投射在模拟星空穹顶内表面的星空投影、印制在模拟星空穹顶内表面的星空图时，所述方向操控器为独立操控器。
19、进一步，当显示媒介为覆盖于模拟星空穹顶内表面的显示屏、通过投影仪投射在模拟星空穹顶内表面的星空投影、印制在模拟星空穹顶内表面的星空图时，还包括布置在模拟星空穹顶预设天体位置处的星体信号发射器，以及布置在天文望远镜模型上的星体信号接收器；
20、所述星体信号发射器的星体信号为直线发射或小角度发射；小角度是指角度小于预设阈值δ；
21、当天文望远镜模型转动至对准某星体信号发射器时，星体信号接收器接收来自该星体信号发射器的星体编码信号，并传输至交互控制模块；
22、所述交互控制模块接收到星体编码信号后，星空图上叠加显示该星体信号发射器对应的预设天体信息。
23、进一步，当显示媒介为智能终端显示屏、覆盖于模拟星空穹顶内表面的显示屏、通过投影仪投射在模拟星空穹顶内表面的星空投影时，所述星空图依据装置所设置真实地理坐标而实时更新，预设天体的坐标亦实时更新。
24、进一步，所述模型运动控制模块包括下位机、电机、多个定位传感器；
25、所述下位机根据交互控制模块发送的运动信号生成电机控制信号，从而驱动电机工作；
26、所述电机分别驱动天文望远镜模型的周向与俯仰转动，并控制天文望远镜模型的转动角度；
27、多个定位传感器包括分别用于标记星空图上的最东、最西、最南、最北边缘；
28、当电机驱动天文望远镜模型转动至某个定位传感器时，该定位传感器向下位机发送定位信号；下位机接收到定位信号后，使天文望远镜模型停止转动，并作为星空图该方向上的边缘映射信号，从而完成模型运动控制模块和交互控制模块之间的映射校准；
29、所述星空图的最东至最西的横向长度映射所述天文望远镜模型的最大周向转动角位移；
30、所述星空图的最南至最北的纵向长度映射所述天文望远镜模型的最大俯仰转动角位移。
31、进一步，所述天文望远镜模型还包括失效安全保护件；
32、所述失效安全保护件用于限制天文望远镜模型的周向和俯仰极限角度，防止超出天文望远镜模型机械结构上允许的安全行程。
33、进一步，所述交互控制模块还包括扬声器；
34、当用户选择的星空观测位置是脉冲星时，扬声器播放模拟该脉冲星电磁脉冲信号的声波信号或心跳声。
35、进一步，所述互动模拟天文望远镜展教装置的工作模式包括手动巡天模式、定点巡天模式和自动巡天模式；
36、手动巡天模式下，用户通过交互控制模块控制天文望远镜模型的周向转动和俯仰转动，以搜寻预设天体，进而模拟天文观测；
37、定点巡天模式下，用户通过交互控制模块选择星空图的任意某个天体，随后运动控制模块控制天文望远镜模型转动至对准该天体；若该天体为预设天体，则显示出其天文信息；若该天体为非预设天体，则显示出相应提示信息；
38、自动巡天模式下，交互控制模块根据所有预设天体的位置向模型运动控制模块发送多个天文望远镜模型运动信号；所述模型运动控制模块接收到天文望远镜模型运动信号后，控制天文望远镜模型转动，使天文望远镜模型依次指向模拟星空穹顶中所有预设天体，并显示出对应的天文信息。
39、本专利技术的技术效果是毋庸置疑的，本专利技术通过星空界面与模拟星空穹顶，实现天体互动搜寻。
40、本专利技术的天文望远镜模型可以在周向及俯仰上移动，直观展示该类天文望远镜的巡天工作原理，具有良好的互动性。
41、本专利技术的交互界面植入有丰富的天体知识，可以将复杂的天文学知识以生动有趣的方式呈现给体验者。
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1.一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：包括所述天文望远镜模型、模型运动控制模块、交互控制模块、模拟星空穹顶。
2.根据权利要求1所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：所述星空图为地球上的任意地理坐标所见的星空图，或为地球以外的天体上的任意地理坐标所见的星空图。
3.根据权利要求1～2任一项所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：所述交互控制模块包括叠加显示于星空图上的信息界面和控制台；
4.根据权利要求3所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：所述控制台包含有控制天文望远镜模型的转动方向的方向操控器；
5.根据权利要求3或4所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：当显示媒介为覆盖于模拟星空穹顶内表面的显示屏、通过投影仪投射在模拟星空穹顶内表面的星空投影、印制在模拟星空穹顶内表面的星空图时，还包括布置在模拟星空穹顶预设天体位置处的星体信号发射器(6)，以及布置在天文望远镜模型上的星体信号接收器(5)；
6.根据权利要求1～4任一项所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特
7.根据权利要求1所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：所述模型运动控制模块包括下位机、电机、多个定位传感器；
8.根据权利要求7所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：所述天文望远镜模型还包括失效安全保护件(4)；
9.根据权利要求1所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：所述交互控制模块还包括扬声器；
10.根据权利要求3～9任一项所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：所述互动模拟天文望远镜展教装置的工作模式包括手动巡天模式、定点巡天模式和自动巡天模式；
...【技术特征摘要】
1.一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：包括所述天文望远镜模型、模型运动控制模块、交互控制模块、模拟星空穹顶。
2.根据权利要求1所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：所述星空图为地球上的任意地理坐标所见的星空图，或为地球以外的天体上的任意地理坐标所见的星空图。
3.根据权利要求1～2任一项所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：所述交互控制模块包括叠加显示于星空图上的信息界面和控制台；
4.根据权利要求3所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：所述控制台包含有控制天文望远镜模型的转动方向的方向操控器；
5.根据权利要求3或4所述的一种互动模拟天文望远镜展教装置，其特征在于：当显示媒介为覆盖于模拟星空穹顶内表面的显示屏、通过投影仪投射在模拟星空穹顶内表面的星空投影、印制在模拟星空穹顶内表面的星空图时，还包括布置在模拟星空穹顶预设天体位置处的星体信号发射器(6)，以及布置在天...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢磊，姚俊杰，黄秋荣，郑珺月，
申请(专利权)人：重庆魅声科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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