ВНИМАНИЕ! На форуме началось голосование в конкурсе - астрофотография месяца ИЮЛЬ-АВГУСТ!
0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.
Общесистемное тестирование времени с использованием лунных покрытийDave Gault · RASNZ-Occultation Section ·Hawkesbury Heights · Australia · dave4gee@yahoo.com.auDave Herald · RASNZ-Occultation Section ·IOTA · Murrumbateman · Australia · drherald@bigpond.net.auАННОТАЦИЯ: Правильное время является обязательным при наблюдении за покрытиями. Правильное время - СУТЬ наблюдения. При использовании аналогового видео легко вставить время в каждое поле видео, используя средство вставки времени видео, такое как KIWI-OSD или IOTA-VTI. Однако аналоговое видео – умирающая среда , а новое цифровое видео имеет множество разнообразных форматов и становится популярным. Кроме того, становятся популярными методы Flash Tag видео с использованием различных устройств (некоторые из которых основаны на технологиях смартфонов).Другие люди могут тестировать устройства или программное обеспечение в лабораторных условиях, но как вы, наблюдатель, лицо, ответственное за сообщаемое время событий, можете убедиться, что ваше время является правильным и является таким же точным, как вы говорите? Как вы можете гарантировать, что время вашего события правильное? Мы изложили подход к проверке вашей общесистемной точности времени путем наблюдения за лунными затмениями.ВВЕДЕНИЕ: Для таких явлений как покрытия, самый важный момент - сообщить правильное время события. Отсутствие правильного времени приведет к тому, что ваше наблюдение будет несовместимо с наблюдениями других наблюдателей и, возможно, не будет учтено при анализе для определения размера и формы астероида. Даже если вы единственный наблюдатель, записывающий покрытие, высокоточное астрометрическое положение, которое сообщается Центру малых планет в результате наблюдения, будет «неправильным» и может снизить точность прогнозов затмения в будущем. Но, хотя для всех наблюдателей критически важно сообщать «правильное» время, как наблюдатель узнает, что их время «правильное»? В самом деле, как наблюдатель может укрепить уверенность в том, что он применяет все необходимые поправки для определения «правильного времени»?ИСТОЧНИКИ ОШИБОК ТАЙМИНГА:● Отсутствие или неправильная корректировка задержек в камере между моментом съемки камерой и выводом изображения с камеры.● Запись видео на ПК, при котором ПК выполняет задачу впечатывания времени на видео в соответствии с часами ПК – из за проблемами точности часов ПК, задержек в извлечении времени из часов ПК, которые будут использоваться для вставки метки времени, а так же задержки передачи изображения на ПК между моментом, когда изображение было фактически снято, и тем, когда оно было обработано и помечено временем на ПК.● Синхронизация ПК с использованием протокола сетевого времени (NTP), где:◦ Проводные телефонные сети могут иметь переменные задержки распространения.◦ Качество времени зависит от расстояния до сервера времени.● Синхронизация ПК с помощью GPS-приемника, подключенного через USB. Обычно у них нет соединения 1 импульс в секунду (1PPS), необходимого для точного времени GPS. Примечание: Все приемники GPS выводят последовательные предложения, которые описывают различные атрибуты, включая время как часть предложения. Вывод предложения не привязан к UTC достаточно точно для наших целей. Только когда последовательное предложение комбинируется с сигналом 1PPS, общий выходной сигнал GPS-приемника можно рассматривать как представление UTC.● Сигналы времени через мобильные телефоны, где;◦ задержки, связанные с сетью мобильной связи, могут варьироваться в зависимости от используемых сот и мощности сигнала.◦ Приемники GPS в мобильных телефонах обычно не выводят сигнал 1PPS. (См. Комментарий выше о выходных сигналах GPS-приемника.● Синхронизация часов записывающего устройства с надежным источником времени задолго до события, а затем после него - и при условии, что дрейф часов является линейным в течение этого периода.● Радиосигналы времени (например, WWV). Траектория передачи обычно включает множественные отражения между поверхностью Земли и ионосферой с задержками, зависящими от количества отражений.Трудность со всеми этими проблемами заключается в том, что любая ошибка в метке времени не сразу очевидна. При отсутствии средств для оценки точности наблюдатели могут попасть в ловушку чрезмерной уверенности в правильности своего времени. Наблюдатели могут выразить свое мнение как «это должно быть правильно», потому что они используют такое-то программное обеспечение или устройство. Но оправдана ли эта уверенность? К сожалению, простой ответ - очень часто нет.КАК ПРОЯЛЯЮТСЯ ЭФФЕКТЫ ПЛОХОГО ТАЙМИНГА ПРИ АСТЕРОИДНЫХ ПОКРЫТИЯХ?Возможную ошибку, основанную на времени, можно легко увидеть на чертеже типичного астероидного покрытия. См. Рис. 1Рис. 1 Чертежи астероидного покрытия для одного и того же события, с одной хордой, смещённой на 0,1 секунду на правом чертеже.Исследование левого участка выглядит следующим образом;● Хорды 1, 2 и 3 хорошо вписываются в эллипс.● Исчезновение хорды 4 кажется немного запоздалым, но его повторное появление хорошо соответствует эллипсу. Исчезновение вполне может быть связано с неровностями профиля астероида.● Исчезновение хорды 5 может показаться ранним, а повторное появление может показаться запоздалым, но оба они симметричны подобранному эллипсу.● Исчезновение хорды 6 хорошо соответствует эллипсу, но повторное появление кажется немного ранним, но вполне может быть связано с неровностями поверхности в профиле астероида.Проверка правильного участка производится следующим образом;● Хорда 1 была намеренно сдвинута по времени на -0,1 секунды, чтобы проиллюстрировать, почему требуется точное время. Обратите внимание на симметрию - оба события кажутся ранними по сравнению с подобранным эллипсом. Это типичная ошибка временной базы.Конечно, мы никогда по-настоящему не узнаем, какие события являются ранними или поздними или связаны с астероидными аномалиями. В конце концов, цель состоит не в том, чтобы искусственно подогнать время событий к эллипсам или даже трехмерным моделям. Цель состоит в том, чтобы просто обеспечить наилучшее возможное время наблюдения и быть уверенным, что оно является настолько точным, как заявлено.Наблюдатель должен регулярно проверять свою систему наблюдений, в том числе знать поправки, которые необходимо применить. Лучший способ сделать это - регулярно наблюдать лунные затмения.ЗАЧЕМ НАБЛЮДАТЬ ЛУННЫЕ ПОКРЫТИЯ?Еще 10-15 лет назад лунные затмения использовались в качестве основы для измерения иррегулярного вращения Земли и улучшения наших знаний о движении Луны. Были также проблемы с нашим знанием лунного профиля, в том числе во время холодной войны, попытка связать географические данные для военных приложений [1]. Для обычных покрытий отсутствие точности профиля приводило к Наблюдаемым-Вычисленным (Н-В) невязкам, которые обычно составляли многие десятые доли угловой секунды.Для полярных регионов касательные покрытия использовались в попытке улучшить наши знания о регионах лимба. В последнее время произошли важные улучшения в ряде областей. Конкретно:● Лунные эфемериды постоянно уточняются с точностью до метров или меньше на основе лунной лазерной локации.● Высота поверхности Луны была картирована в районе 1 метра со спутника - сначала Кагуя-СЕЛЕНА [2]; впоследствии LOLA [3] (лазерный высотомер лунного орбитального аппарата) на борту лунного разведывательного орбитального аппарата. Это позволило нам точно вычислить высоту лимба Луны в любом месте.● Звездные позиции теперь взяты из Gaia DR2 [4] везде, где это возможно; положения ярких звезд, не попадающих в Gaia, взяты из каталога Hipparcos2 [5]. Число покрываемых звезд, положение которых не из Gaia DR2 или Hipparcos2, меньше примерно 1%.● В процессе обработки в программе Occult [6] положение звезд теперь корректируется с учетом звездного параллакса и гравитационного отклонения Солнца. Актуальность и необходимость этого стало благодаря трем предыдущим улучшениям.● Процесс обработки включает так же параметры ориентации Земли. Эти параметры вносят коррективы в движении локации на Земле в следствии собственного осевого вращения.Эти улучшения означают, что покрытие звезды на краю Луны может быть с уверенностью предсказано и проанализировано. В частности:● Некогда упоминавшаяся Краевая зона Луны больше не является предельной.● Программа Occult предсказывает лунные затмения с точностью до нескольких десятых секунды (с ограничением точности, связанным с использованием только частично-точной лимбовой коррекции).● Что наиболее важно, Occult может анализировать невязки по лунным покрытиям с миллисекундной (mas.) точностью.Если наблюдатель наблюдает статистически значимое количество лунных покрытий (не менее 10), желательно как при исчезновении (вечером), так и при повторном появлении (в предутренние часы) звезд на неосвещенном краю, тогда Occult создаст Итоговый отчет невязок (Residual Summary Report), который даст вам определённость, можно ли полагаться на ваше общесистемное время или нет.МЕТОД:Во-первых, нам понадобится набор наблюдений за Лунными покрытиями, выполненных с использованием специально настроенных систем наблюдения.◦ Если используется аналоговая интегрирующая видеокамера, ее следует установить в неинтегрирующий режим.◦ Если используется цифровая камера (любого типа), она должна быть настроена на частоту кадров 25 кадров в секунду или быстрее.В программе Occult моменты наблюдений заносятся в Наблюдательный отчёт (щёлкаем по полю “Lunar observations”, затем по полю “Edd/Edit/Plot observed Lunar Occultations” и заполняем вызванную форму, вызывая соответствующие пункты меню – примечание моё). Учебное пособие [7] было создано, чтобы помочь этому процессу.В отчете по невязкам покрытия, который создаст Occult, перечислены значения Н-В (O-C в английском варианте) для каждого события. Значение (Н-В) дается в двух форматах:● Расчетная высота звезды над или под лимбом в наблюдаемое время, выраженная в миллисекундах (mas.) дуги; положительное значение выше лимба, отрицательное значение ниже лимба.● Эквивалентная «ошибка времени» указанного вами времени, выраженного в секундах. Если это значение отрицательное, значит сообщаемое вами время слишком раннее; если это положительное значение, время, о котором вы сообщили, слишком позднее. Знак этой «временной ошибки» противоположен тому, что вычислен для ошибки высоты при исчезновениях звезды и такой же для повторных появлений (рис. 2).Рис. 2. Программа Occult – форма списка невязок покрытий Следует проявлять осторожность со значением ошибки времени. Он получается путем деления вычисленных невязок высоты в миллисекундах на радиальную скорость движения лунного лимба, выраженную в предсказаниях Occult как RV (угловая секунда / секунда). Для случаев, близких к касательным покрытиям, это приводит к превращению небольшой невязки по высоте в большую временную ошибку - и это может вводить в заблуждение.Форма отчета обеспечивает статистический анализ невязок. Для обеспечения достоверности статистики исключаются следующие события:● Двойные звезды.● События со значением Н-В больше 0,5”- на основании того, что это может быть признаком проблемы с положением звезды.● События, для которых поле «достоверность» в отчете о наблюдении не указано как достоверное; мы хотим полагаться только на события, которые точно наблюдались.● События, в которых звездная позиция не была получена ни с Gaia DR2, ни с Hipparcos2.● События для освещённого лимба - поскольку есть неотъемлемые трудности в наблюдении событий на освещённом лимбе.● События с участием планет или астероидов - чтобы избежать осложнений, связанных с дисками этих объектов.Кроме того, для значения временной ошибки, события учитываются только в том случае, если радиальная скорость (RV) движения звезды превышает 0,15”/ сек. Обратите внимание, что для подавляющего большинства лунных покрытий радиальная скорость движения обычно составляет около 0,4“ / сек.Статистический анализ наблюдений представлен в нижней части отчета.ОБСУЖДЕНИЕ:Первое, что следует отметить — это ограничение в невязках. Набор данных LRO огромен. Чтобы сделать его пригодным для распространения среди пользователей программы Occult, значения высоты были «бинированы (объединены)». Каждая ячейка простиралась под углом 0,01 градуса вокруг лимба Луны и на 0,02 градуса по направлению к / от Земли, что эквивалентно площади 300 x 600 метров. Затем высота лимба (в метрах) для этой области бина была принята как среднее значение всех высот, сопоставленных с этим бином. Расстояние от Луны 1 мсек. дуги соответствует примерно 2 метрам. Следовательно, вариации всего лишь в несколько метров в высоте поверхности вдоль бинированной 300х600 метровой области могут привести к «ошибкам» в вычисленной коррекции лимба порядка нескольких (или даже многих) миллисекунд дуги. Статистические значения обычно даются как среднее плюс неопределенность. Однако, если имеется менее 3 событий, отвечающих указанным выше критериям, неопределенность не указывается - и результаты недостаточны для того, чтобы делать какие-либо выводы. Строка, показывающая среднюю невязку и неопределенность, даст вам хорошее представление об общей точности. Для инструментального наблюдателя (например, использующего GPS + 1PPS Time-Inserted NTSC или PAL видео) следует ожидать, что средняя невязка будет меньше примерно 10 мсек. дуги, а погрешность - меньше примерно 30 мсек. дуги. Однако эти невязки не дают вам хорошего представления о точности времени. Строка «Коррекция среднего времени» предоставляет информацию о точности времени. Он обеспечивает среднее значение и значение неопределенности. Как правило, среднее значение для инструментального наблюдателя должно быть менее 0,02 секунды, а погрешность - менее 0,04 секунды.Здесь необходимо решить следующие проблемы:1 ...Значительно ли погрешность времени превышает 0,04 секунды? Если да, то есть два возможных объяснения:● У вас недостаточно наблюдений, чтобы получить надежные измерения. Решение - сделайте еще несколько наблюдений!● Ваш источник времени нерегулярен. То есть ваш источник времени имеет переменное смещение к «истинному» UTC. Решение - вам нужно найти другой источник времени.2 ...Находится ли Значение коррекции часов за пределами диапазона неопределенности (или, действительно, близка к пределам диапазона неопределенности)? Это указывает на постоянное смещение во времени в отчетах. Это может быть вызвано многими факторами, такими как, помимо прочего:● Неправильная коррекция задержек камеры.● Незнание проблем синхронизации на ПК, когда ПК используется для отметки времени видео.◦ При использовании NTP необходимо убедиться, что записывающий компьютер имеет наилучшее возможное соединение с маршрутизатором LAN, а сервер NTP находится как можно ближе к месту наблюдения географически.◦ При использовании GPS-приемника, подключенного к USB (без сигнала 1PPS), вам необходимо использовать программное обеспечение, которое оценивает задержку шины USB.● Если вы используете устройство «Flash-Tag» (привязка по световой вспышке, световые метки) для привязки ко времени, вместе с подсчетом кадров для определения времени событий - ваша система записи может периодически удалять кадры или добавлять повторяющиеся кадры. Вам необходимо проверить согласованность количества кадров между световыми метками, и если есть какие-либо различия, вам необходимо принять меры для устранения этой изменчивости.РЕЗЮМЕ:● Проведите серию наблюдений за лунными покрытиями с помощью обычного оборудования. Чем больше звезд вы наблюдаете, тем лучше. Стремитесь получить как минимум 10 звезд, но лучше 20.● Создайте отчет о наблюдении за лунными покрытиями.◦ Учебное пособие - Как подготовить и сократить наблюдения за лунным покрытием. [7]● Проанализируйте отчет о невязках покрытий. Вы можете как;◦ Отправить отчет региональному коллектору для обработки. Адрес электронной почты вашего регионального коллектора уже указан в раскрывающемся меню формы отчета. Вы должны получить отчет о обработке в кратчайшие сроки.◦ Сделайте собственную обработку, используя Occult и отправьте отчет региональному коллектору. Вам необходимо убедиться, что Occult обновлен, и все последние загрузки перечислены в разделе «Обновление Occult» учебного пособия.● Если ваши результаты хорошие, вы можете быть уверены, что время ваших событий такое же точное, как вы думаете. Эта уверенность может быть применена к наблюдениям за астероидными покрытиями при условии;◦ Применяется соответствующая инструментальная задержка из-за интеграции кадров.◦ Все компоненты системы визуализации остаются согласованными.Сюда входят обновления программного обеспечения для обработки цифровых изображений.● Если ваши результаты не так хороши, как вы надеялись, вам необходимо принять меры для улучшения своих результатов, изменив свое оборудование и методы.● Наблюдайте больше событий по лунным покрытиям. Никогда не угадаешь - во время тестирования вы можете обнаружить доселе неизвестную двойную звезду.БЛАГОДАРНОСТИ:Авторы выражают признательность за проекты Gaia, Hipparcos, Kagaya-SELENE, Lunar Reconnaissance Orbiter, а также за эфемеридные услуги NASA и JPL.ССЫЛКИ:[1] Wilds, Richard P. - The Mysterious History of Mapping Lunar Incognita.[2] Kaguya (SELENE) - http://www.kaguya.jaxa.jp/index_e.htm[3] - [url]https://lola.gsfc.nasa.gov[/url][4] Gaia DR2 - https:// [url=http://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dr2]www.cosmos.esa.int/web/gaia/dr2[/url][5] Hipparcos 2 - [url]https://www.cosmos.esa.int/web/hipparcos/hipparcos-2[/url][6] Herald, D. Occult – http://www.lunar-occultations.com/iota/occult4.htm[7] Tutorial - http://www.kuriwaobservatory.com/pdf_files/LunarOccultationReportTutorial.pdf
Обработка - Donatas Tamonis.
Жертва кометы 28P/Neujmin 1.
Комету-кобету фотографировал . Положительно! У вас на фото звезда ярче, у меня слабая(звезда 13.55m), вероятно от того, что ваша камера чувствительнее к красному свету.
Пока не могу идентифицировать источник этой систематической ошибки, но можно применять поправку полученную из серии наблюдений.
астрокамера со встроенным приёмником GPS и глобальным затвором