Проблема с замочной скважиной

Проблема замочной скважины в контексте астрономии относится к трудностям, с которыми азимутального сталкиваются телескопы типа или системы антенного подвеса при пересечении зенита .

Область видимого неба

Зеленый объем иллюстрирует видимое пространство, ограниченное проблемой замочной скважины. Стрелка указывает на «замочную скважину» как невидимый объем неба.

Чтобы отслеживать небесные объекты при их движении по небу, эти системы обычно вращаются по двум осям. Часто механизм наклона (подъёма) монтируется на основании панорамирования ( азимута ). Чтобы охватить все полушарие видимого неба, подвес телескопа может иметь диапазон азимута 360 градусов и диапазон угла места от 0 до 90 градусов. Чтобы визуализировать эту форму, представьте, что вы рисуете четверть круга, простирающуюся от горизонта до точки прямо над вами, и вращаете ее вокруг вертикальной оси. С другой стороны, если подвес имеет угол возвышения от 0 до чуть меньше 90 градусов, телескоп не сможет увидеть область неба.

Поведение стабилизатора

Основная статья: замок подвеса

Вариант проблемы «замочной скважины» включает определение поведения для подвесов с диапазоном азимута полного круга и диапазоном места по крайней мере 90 градусов, но менее 180 градусов. Представьте себе спутник на орбитальной траектории, которая пересекает его прямо над головой. Если подвес наклоняется, чтобы отслеживать объект от горизонта, но должен остановиться на 90 градусах, весь телескоп должен поворачиваться на 180 градусов, чтобы следовать за объектом от зенита до противоположного горизонта.

При наличии полного кругового диапазона азимута и полного диапазона угла места 180 градусов все точки могут быть достигнуты без необходимости мгновенного поворота азимута на 180 градусов. Прохождение непосредственно через зенит можно осуществить плавно. Однако отслеживание объекта, который проходит рядом с зенитом (но не прямо через него), потребует, чтобы азимут вращался все быстрее по мере приближения к зениту. Это создаст практические проблемы для физической системы с двигателем, который может перемещать азимутальную ось только с ограниченной скоростью и ускорением. Таким образом, проблема «замочной скважины» является фундаментальной проблемой для любой реальной системы слежения по азимуту и ​​возвышению, даже если она спроектирована для достижения всего диапазона полусферических углов.

Это часто встречающиеся трудности при создании плавных алгоритмов автоматического отслеживания.