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我正在开发我正在构建的 Arduino 设备。我买了一个 GPS 模块和一个带有加速度计的倾斜感应罗盘。

我希望确定真正的北方，以便我可以始终将物体指向太阳。基本上我希望设备无论在哪里都能找到真正的北方。GPS 会给出一个位置，指南针会找到磁北。我猜想在设备移动期间可以获得真北并将其写入RAM，然后在设备静止时检索以供使用。

但是怎么做？

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您是否想为您的旋转太阳能电池板获得最多的阳光？如果是这样，那么您可以根据您的时钟在东西方之间进行粗略的位置设置（您可以通过将长/纬度位置计入帐户来计算日出和日落时间来改善这一点）。如果要精确控制方位角和仰角，则需要进行大量天文学计算。Arduino 不支持双精度，而使用单精度则不会得到非常准确的结果（对于太阳能电池板跟踪器来说它们就足够了，但如果你想让望远镜跟踪一些天空物体就不够了）。我的建议是对该主题进行大量调查，或者查看一些开源天文学软件并从源代码中提取所需的计算（如果许可条款允许）。只是给你一个提示，这是 PilotLogic 的一小部分摘录您可以在此处找到的CodeTyphon /Lazarus/FPC安装包中获取TMoon组件：

procedure Sun_Position_Horizontal(date:TdateTime; longitude,latitude: extended; var elevation,azimuth: extended);
var
  pos1: T_Coord;
begin
  pos1 := sun_coordinate(date);
  calc_horizontal(pos1,date,longitude,latitude);
end;

function sun_coordinate(date:TDateTime):t_coord;
var
  l,b,r: extended;
  lambda,t: extended;
begin
  earth_coord(date,l,b,r);
  (* convert earth coordinate to sun coordinate *)
  l := l+180;
  b := -b;
  (* conversion to FK5 *)
  t := (julian_date(date)-2451545.0)/365250.0*10;
  lambda:=l+(-1.397-0.00031*t)*t;
  l := l-0.09033/3600;
  b := b+0.03916/3600*(cos_d(lambda)-sin_d(lambda));
  (* aberration *)
  l := l-20.4898/3600/r;
  (* correction of nutation - is done inside calc_geocentric *)
{   calc_epsilon_phi(date,delta_phi,epsilon); }
{   l := l+delta_phi; }
  (* fill result and convert to geocentric *)
  result.longitude := put_in_360(l);
  result.latitude := b;
  result.radius := r*AU;
  calc_geocentric(result,date);
end;

procedure calc_horizontal(var coord:t_coord; date:TDateTime; longitude,latitude: extended);
var
  h: extended;
begin
  h := put_in_360(star_time(date)-coord.rektaszension-longitude);
  coord.azimuth := arctan2_d(sin_d(h), cos_d(h)*sin_d(latitude)-
                             tan_d(coord.declination)*cos_d(latitude));
  coord.elevation := arcsin_d(sin_d(latitude)*sin_d(coord.declination)+
                              cos_d(latitude)*cos_d(coord.declination)*cos_d(h));
end;

如果您的设备在安装后没有移动（在我重新阅读您的问题后不是这种情况，因此您可以忽略其余消息），那么您的经度和纬度是固定的，并且您在编译时知道它们，或者您可以在首次安装设备时手动输入。这样就不需要 GPS。您也可以在安装时找到一次北，因此您也不需要指南针。

于 2011-04-11T09:09:46.933 回答
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当指南针靠近一些磁性材料时，它会变得混乱，根本不实用。您可以计算相对于您所在位置的太阳方位角和仰角。在您的系统中使用一些数字编码器并进行计算的增量运动更为实用。arduino 上的校准按钮可用于使用标准工具对参数进行标准化。为了进行微调，可以为上下移动提供手动按钮。

于 2016-09-13T14:44:27.993 回答