技术规格

每一项参数都对应一个明确的设计理由。口径的取舍,服从于时间目标。

68 mm 不是妥协的结果。在城市光污染环境下,深空目标可见性的瓶颈是对比度,不是集光力—— 双窄带滤镜加实时叠加带来的提升,显著大于口径从 68 mm 增加到 100 mm 的收益。而更大口径 意味着重量、成本、三脚架刚性与搬运难度的全面恶化,会直接摧毁「30 秒展开」和「学生独立操作」 这两个核心目标。

深空蓝配色的 Gxr-One 主机近景正面视角,置于城市小区阳台,背景为虚化的暖色窗光
整机形态:横向卧式圆角箱体,镜头前置,前端一圈柔和状态光环。

光学与成像

光学与成像规格
项目规格设计理由
光学形式68 mm 口径 ED 双分离复消色差折射镜兼顾集光力与便携
焦距 / 焦比354 mm / f5.2兼顾大尺度星云与月面细节
视场约 1.8° × 1.0°同一光学覆盖两类目标
主相机1/1.2 英寸背照式 CMOS(IMX585 级别),3840 × 2160,2.9 μm 像元深空叠加与行星 ROI 双模式共用
行星模式ROI 高帧率 ≥60 fps 幸运成像行星细节
副相机广角寻星与巡天相机快速 plate solving 与云量检测
调焦全程电动 + 温度补偿,无手动对焦旋钮消灭「找不到焦点」这一最大挫败源
滤镜轮4 工位:太阳模式(前置不可拆卸安全滤镜 + 机内减光)/ 双窄带(Hα 656 nm + OIII 500 nm)/ 宽带光污染 / IR-cut 直通城市光污染下的核心手段

结构与机构

结构与机构规格
项目规格设计理由
云台一体式经纬(alt-az),零组装消灭对极轴与寻星镜校准两大门槛
展开内置折叠三脚架,一键展开放下、开机即可用
对位自动水平 + plate solving,≤ 60 秒无需对极轴
整机重量≤ 3.2 kg(含三脚架),带弧形提手学生可独立搬运
外观约束无小零件、无外露镜片、无外露螺丝;目镜端不使用时自动内藏减少丢失与误操作
防护IP54,通过 1 米跌落测试阳台、小区、户外多场景
工作温度−10 ℃ 至 40 ℃覆盖国内绝大多数地区全年使用

传感器与安全

传感器与安全规格
项目规格
传感器组GPS、九轴 IMU(电子罗盘 + 倾角)、温湿度与露点传感器、天空亮度传感器、红外测云模块
自动露点加热根据温湿度预测结露风险并提前启动加热
太阳模式安全三重锁:物理滤镜在位检测 + 软件双确认 + 镜筒指向限位
儿童安全锁支持
指星方式屏幕 AR 指向,不使用激光指星笔
语音交互内置麦克风与扬声器,支持「这是什么」语音问答

电气与连接

电气与连接规格
项目规格设计理由
续航≥ 4 小时,USB-C PD 快充覆盖连续两次课程与户外营地
无线Wi-Fi 6 + 蓝牙 5.2社团课与亲子共看
同时连接≥ 10 台设备班级协作、亲子共看、科普活动
存储128 GB 本地 + 云端同步原始 FITS 数据留存,支撑高中数据模式
离线能力无网络时仍可完成对位、观测与讲解(本地星表 + 本地讲解缓存)户外营地与无 Wi-Fi 的阳台

工业设计

工业设计规格
项目规格
造型语言精致桌面音响,而非实验室仪器
材质哑光喷砂铝合金机身 + 白色抗冲击工程塑料
状态光环前端一圈柔和光环:蓝=工作中,橙=太阳模式,红=故障
侧面小屏显示剩余时间、当前目标与电量
边角全圆角,无尖锐边角
配色星夜白(主)、深空蓝(可选)
收纳整机与三脚架一个包,可立可背
侧面小屏特写:矩形圆角屏内三行信息——剩余时间、当前目标与电量图标
侧面小屏:常显剩余时间、当前目标与电量,屏幕发出柔和白光。

这些数字是怎么来的

下列指标为产品设计目标值,验证方式与节奏如下。本产品为课程模拟项目,尚未进入量产,以下验证计划尚未执行。

验证计划
指标目标测量方式
TTFI 首次出图时间P90 ≤ 8 分钟内测设备日志统计
单次观测成功率≥ 95%100 次真实家庭测试,覆盖 Bortle 5–8
首次独立完成率≥ 90%无成人干预的首次使用观察记录
8 周留存 / 周均使用≥ 60% / ≥ 2 次100 户家庭灰度
知识转化率≥ 80% 可复述 1 个知识点单次结束后抽样访谈
学校侧完成度一学期完成 ≥16 课的班级 ≥ 70%5 所学校社团课试点

验证节奏:EVT(30 台)→ DVT(100 台)→ PVT 与 100 户家庭灰度 → 上市。