1 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.

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1 1 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) WIRE15, Frascati 21 maggio 2015 ENEA francesco.flora@enea.it

2 2 Come ottenere una bussola economica molto più precisa di quelle magnetiche? La risposta viene dalle meridiane portatili! La meridiana portatile indica l’ora correttamente solo se orientata Nord/Sud. Se ho già un orologio, essa diventa un’ottima bussola!! Gnomone Quadrante solare Facciamola elettronica e piccola: Schermo con fessura Sensore di immagine riga di sole microprocessore

3 3 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”. 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 ! Foto del cielo verso Sud alle 12:00 durante 1 anno Primavera inverno estate autunno  ET -5°+5° +10° +20° -10° -20°

4 4 Il prototipo (2014) 400420440460480500520540560580600 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Livello di grigio Indice di pixel Profilo grezzo Profilo smooth N=30 L’immagine sulla CCD Patent pending !

5 5 Test di sett.-nov. 2014 su teodolite Oggetto puntato: antenna RAI di Monte Mario, a 22 km dalla bussola (Frascati) Sud 120°:51.4’ Bussola Monte Mario 02468101214 48 49 50 51 52 53 54 Valore da Google mappe N° rilievo Azimut-120° (primi) Valori dati dalla bussola 22 km

6 6 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”