Presentazione_FLORA_FRANCESCO

Bussola solare di alta precisione
F. Flora, S. Bollanti, D. De Meis, P. Di Lazzaro, G.P. Gallerano, D. Murra,
L. Mezi, A. Torre, D. Vicca.
ENEA, Unità Tecnica Sviluppo di Applicazioni delle Radiazioni,
Laboratorio “Sorgenti di Radiazione” (UTAPRAD-SOR),
Via E. Fermi 45
00044 Frascati (Roma)
ENEA
[email protected]
WIRE15, Frascati 21 maggio 2015
1
Come ottenere una bussola economica
molto più precisa di quelle magnetiche?
La risposta viene dalle meridiane portatili!
Quadrante
solare
La meridiana portatile indica
l’ora correttamente solo se
orientata Nord/Sud. Se ho già
un orologio, essa diventa
un’ottima bussola!!
Gnomone
Facciamola elettronica e piccola:
Schermo con
fessura
riga di
sole
Sensore di
immagine
microprocessore
2
Foto del cielo verso Sud
alle 12:00 durante 1 anno

Che direzione ha il sole rispetto al Sud (o
Nord)?
Per saperlo bisogna saper calcolare la sua
Declinazione “” ed il suo angolo di Equazione
del Tempo “ET”.
+20°
+10°
-5°
+5°
-10°
autunno
inverno
ET
Risolvendo analiticamente le leggi di Keplero in
modo approssimato, abbiamo ottenuto una
formula semplice per calcolare  ed ET con un
errore < 0.5’.
Così “leggera” da poter essere inserita in un
microprocessore da pochi euro !
-20°
3
Livello di grigio
Il prototipo (2014)
Patent pending !
L’immagine sulla CCD
150
140
Profilo grezzo
130
120
Profilo smooth
110
100
N=30
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
400 420 440 460 480 500 520 540 560 5804 600
Indice di pixel
Test di sett.-nov. 2014 su teodolite
Oggetto puntato: antenna RAI di Monte Mario, a 22 km dalla bussola (Frascati)
Monte Mario
Bussola
120°:51.4’
Sud
Azimut-120° (primi)
54
Valori dati
dalla bussola
53
52
51
50
Valore da Google mappe
49
48
0
2
4
6
N° rilievo
8
10
12
14
5
Prestazioni e potenziali applicazioni
•
•
•
•
•
•
•
è uno degli strumenti più accurati in grado di fornire in tempo reale (in <1s)
l’orientamento rispetto al Sud (o Nord) geografico di qualunque oggetto con
un’accuratezza (errore assoluto massimo) di 1’.
totalmente automatica, in grado di funzionare in qualunque luogo del pianeta e molto
economica (quanto un telefono cellulare medio).
esente da influenze di tipo ferromagnetico
Se montata su un teodolite (o stazione totale), la bussola solare fornisce lo zero assoluto
al goniometro azimutale del teodolite.
consente di orientare correttamente i RADAR aeroportuali
se montata su una imbarcazione, consente di calibrare ogni altra bussola (bussole
magnetiche, elettroniche, giroscopiche,…. ) dell’imbarcazione. In fase di sviluppo un
prototipo per barche.
se abbinata agli specchi degli impianti solari a concentrazione, la bussola controlla
periodicamente l’orientamento dell’asse di rotazione degli specchi e ne comanda i
motori! Avviata una collaborazione con due ditte per tale applicazione.
Impianto solare termodinamico
di tipo “a specchi parabolici”
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