키홀 문제

Keyhole problem

천문학의 맥락에서 키홀 문제는 방위 고도형 망원경이나 안테나 짐벌 시스템이 천정을 통과할 때 겪는 어려움을 말한다.

보이는 하늘 영역

녹색 볼륨은 키홀 문제로 인해 제한된 가시 공간을 나타냅니다.화살표는 "열쇠 구멍"을 볼 수 없는 하늘 볼륨으로 가리킵니다.

천체가 하늘을 가로질러 이동하는 것을 추적하기 위해, 이러한 시스템은 보통 두 축으로 회전합니다.패닝 베이스(방위각)에 틸트 기구(상승)를 설치하는 경우가 많다.보이는 하늘의 반구 전체를 커버하기 위해 망원경 짐벌은 360도의 방위각 범위와 0도에서 90도의 고도 범위를 가질 수 있습니다.이 모양을 시각화하려면 수평선에서 바로 위까지 4분의 1의 원을 그리고 수직 축을 중심으로 회전한다고 상상해 보십시오.반면 짐벌의 고도 범위가 0도에서 90도 사이라면 망원경은 하늘의 영역을 볼 수 없습니다.

짐벌 동작

키홀 문제에 대한 변동은 전체 원 방위각 범위와 90도 이상 180도 미만의 고도 범위를 가진 짐벌에 대한 동작을 정의하는 것을 포함한다.위성이 바로 머리 위를 가로지르는 궤도 경로를 상상해보라.짐발이 수평선에서 물체를 추적하기 위해 기울어져 있지만 90도에서 멈춰야 한다면, 전체 망원경은 천정에서 반대쪽 수평선까지 물체를 따라가기 위해 180도 회전해야 한다.

전체 원 방위 범위와 180도 상승 범위가 있는 경우, 방위각을 180도 회전하지 않고도 모든 지점에 도달할 수 있다.천정을 직접 통과하는 것은 부드럽게 할 수 있습니다.그러나 천정 근처(직접 통과하지는 않음)를 통과하는 물체를 추적하려면 천정에 가까워질수록 방위각이 더 빨리 회전해야 합니다.이는 제한된 속도와 가속도로만 방위축을 이동할 수 있는 모터가 있는 물리적 시스템에 실질적인 문제를 야기합니다.키홀 문제는 반구면 각도의 모든 범위에 도달하도록 설계되어 있더라도 실제 방위각형 추적 시스템의 근본적인 문제입니다.

이들은 원활한 자동 추적 알고리즘을 만드는 데 종종 어려움을 겪습니다.