Программа расчета оптики телекопа

[Alexey_Smirn]

В качестве первого шага по строительству телескопа я написал програмку для рассчета оптики по сл. моделям
- Кассегрен
- Долл-Керкем
- Риччи-Кретьен
- Прессман-Камишел
- Грегори (пока что не работает)
Программка считает и печатает все необходмые параметры оптики (кривизну и эксцентриситет поверхностей, взаимное расположение, кривизну поля, астигматизм, кому и т.д.)
А еще, она будет (вскоре) рисовать телескоп в масштабе по введенным данным.
Естественно, программка сырая. Но очень хотелось бы, чтобы гранды ее посмотрели. И дали рекомендации. Могу поделиться исходниками.

Программка написана на Delphi 5. Есть версии под Win32 и OS/2. Нужно будет под Linux - свисните, я сделаю.

Могу программку переслать почтой (ее размер в сжатом виде ~250Kb).
Мой адрес asm@os2.ru

С уважением, Алексей.

[Alexey_Smirn]

Ребяты!!!!
Не уж то мой труду никому не нужен?

Программа с помошью уважаемых Fidel и Ernest Chekolian существенно доработана и теперь, похоже, показывает правильные результаты.
Информативность резко возрасла. Я прошу Вас обратить внимание на эту программу и  просто посмотреть, может что-нибудь можно изменить в плане улучшения

С уважением, Алексей.

[Igor Nesterenko]

Ребяты!!!!
Не уж то мой труду никому не нужен?

Программа с помошью уважаемых Fidel и Ernest Chekolian существенно доработана и теперь, похоже, показывает правильные результаты.
Информативность резко возрасла. Я прошу Вас обратить внимание на эту программу и  просто посмотреть, может что-нибудь можно изменить в плане улучшения.

Алексей,
видите ли уже доступно много программ для расчета оптических систем как бесплатных, условно бесплатных, так и комерческих (но уже крякнутых).
Эти программы существенно более "продвинутые" (по крайней мере пока) чем ваша. Поэтому и нет интереса...
Кстати, а почему считаются только выше названные системы? Казалось бы  формулы Федера для трассировки луча через произвольную опт. поверхность позволяют "строить" ПРОИЗВОЛЬНЫЕ оптические системы.

С уважением,
Игорь.
 

[Fidel]

На мой взгляд, попытки конкурировать, с развитыми универсальными зарубежными программными продуктами абсолютно бесперспективны. Такая самодеятельная программа действительно будет никому не нужна - она по определению будет хуже, даже если у вас семь пядей во лбу.
В самом деле, к примеру, - вы же не станете писать что-то вроде Фотошопа или Автокада да и еще надеяться, что ваше творение будет востребовано массами пользователей?
Почему с оптикой должно быть иначе?
Универсальные САПР-ы есть плод большого труда профессионалов, требуют вложения существенных материальных средств и времени на отладку. Короче – незачем подменять собой отраслевой институт!
Потребности в самодеятельных универсальных программах для расчета оптики нет…
Однако все это вовсе не означает, что склонный к программированию любитель не может выдать «на гора» нечто полезное и нужное его же брату любителю телескопостроения!
Например, - все САПР-ы чрезмерно перегружены разнообразными настройками и изощренными возможностями, зачастую любителю совсем не нужными. Попытки начинающего  посчитать, что ни будь простенькое, при посредстве того же Земакса, наталкиваются на необходимость изучать сложный программный интерфейс.
Запускаешь программу и при виде всего этого добра думаешь: «Боже мой – неужели мне все это понадобиться для расчета!?»
Отсутствие полноценной русскоязычной справки еще более усугубляет дело.
Хотелось бы иметь простенькую программку, позволяющую произвести полноценный расчет пусть даже и одной единственной системы (любители в массе своей не идут далее изготовления пары-тройки всем известных систем), но с интуитивно понятным интерфейсом и не требующую никаких особых предварительных знаний.
Захотел натереть Кассегренчик – запустил хорошую маленькую русскоязычную программулину, быстренько прикинул, что да как, получил чертежики зеркал и бленд, трубы с диафрагмачками, с размерчиками, распечатал кружочки и допуска в виде отчетика… Чего лучше?
В справку такой программы можно забить полную информацию о системе, особенностях ее изготовления и пр. и пр. Даже просто почитать такую справку было бы интересно.
Однако, уверяю вас, отладить даже столь простую программу для одной единственной системы будет далеко не просто… Это потребует не хилого терпения и большого труда.
Если дело пойдет, можно охватить такими маленькими прогами все изготавливаемые в любительской практике системы оптики телескопов. Получилась бы классная коллекция!

А что касается трассировки луча через произвольную оптическую систему по формулам Федера, то с теоретической точки зрения, здесь, как будто, ничего сложного здесь нет. Но только до тех пор, пока вы не попробуете подключить написанный вами Федеровский модуль к остальной части своей «универсальной» программы. Тут то и начинаются чудеса…
Нужно учесть и корректно обработать такую бездну исходных начальных данных и ситуаций, что голова идет кругом. Отладка – вот камень преткновения!
У меня есть собственный «шедевр программистского искусства» - программка расчета бленд в системах практикуемых любителями. Та еще штучка – мы с Володей Суворовым из МАКа, потратили на нее море разливное времени и сил, но отладка до конца так и не была доведена. Позже, прочитав статью Игоря Розивики в сентябрьском номере Звездочета за 1999г., написал некий Windows-римейк на основе его бейсиковской программки для расчета бленд в телескопах Кассегрена и Ричи-Кретьена.
Последняя, получилась получше (так как попроще), интерфейс предельно ясный – знаний не требует вовсе, работает корректно, результаты тестируются по другим источникам – вроде нормально. И все равно не решаюсь ее выложить…
Так, друзья мои пользуются потихоньку – удобно, с ватманом возиться не надо, полями можно поиграть (чего на ватмане никак не сделать), отчетец поиметь с чертежиками бленд, да и весь расчет, вместе с вводом данных, занимает меньше минуты.

Итог – советую, если есть силы и желание, занимать ниши, которые еще не заняты.
   




 

[Alexey_Smirn]

Я не ставил себе цель конкурировать с полупрофессиональными или профессиональными программами.

Дело было так. Я решил сделать себе телескоп. Внятной и доступной схемы его изготовления я не нашел. Те описания, которые есть в первичных источниках, доступных начинающему любителю мне показались туманными и неполными.  Я нашел OSLO идолго-долго разбирался, как им пользоваться. Можно сказать, что до сих пор не заню точно, как. После этого возникла идея собрать все накопившиеся данные в одной программе с простейшим интерфейсом, которая выдавала бы все результаты, необходимые для строительства телескопа.
Вот и получился результат. Я её предлагаю публике.

Больше всего удивляет пассивность, которую проявили все или почти все присутствующие в форуме. Первый постинг прочитали более 100 раз, и практически никто не заинтересовался. Хотя бы просто помочь человеку отладить программу, дать советы по приминимости было бы совсем не хило.

А что касается конкуренции с брендами - вот Вам урл http://devcenter.os2.ru/sysinfo/

Это моя программа - клон СисИнфо из Norton Utilities for Win 9x сделанная для OS/2 . Выполняет те же операции что и брендовая, детектирует гораздо большее количество харда и пользуется определенным спросом - в мире ходит порядка 2000 копий SysInfo/2. Такие дела.

А где кассегрены, там и Грегори и в общем, ничего не помешает добавить расчеты сложных астрографов с корректирующей пластинкой.


С уважением, Алексей.

[FBS]

Алексей!
Засылайте программу сюда - fastbs@mail.ru

[Fidel]

Дело было так. Я решил сделать себе телескоп. Внятной и доступной схемы его изготовления я не нашел. Те описания, которые есть в первичных источниках, доступных начинающему любителю мне показались туманными и неполными.  

Алексей!
А что показалось непонятным?
Присылай вопросы - отвечу.
И какие это первичные источники?
Присылай, также, последнюю версию teleCalc - она сильно ушла вперед по сравнению с 0.1.0?

А, вообще, брось ты (на время, конечно, на время!) все это программерство - начинай стекляшки тереть. А то так телескопа никогда не построишь...

С наилучшими пожеланиями, Фидель.

[Alexey_Smirn]

Фидель! Я ведь уже писал.

Еще раз. Ньютон мне делать не захотелось.
Кассегрен в чистом виде мне не по зубам. Я стал разведывать, есть ли более простые варианты.
Нашел схему Долла-Керкема, в которой нужно натереть эллипсоид и сферу. Для начинающего - это гораздолегче чем делать праболлоид и гиперболоид, согласитесь.

Для расчета схемы Долла-Керкема понадобились формулы. Я их накопал, слеписл программу и ОЧЕНЬ ОПРОМЕТЧИВО решил предложить ее для публики.

Я лишь просил знающих людей проверить, правильно ли считаются данные в программе. Если да, то я начинаю строить телескоп.

Новую версию программы я Вам отправлю.

С уважением, Алексей.

[Alexey_Smirn]

Я закончил расчет своего телескопа. ПРиступаю к тирке стекла.

Если модератор разрешит, хотел бы опубликовать расчет (порядка 50 строк)

С уважением, Алексей.

[Анатолий Волчков]

Конечно можно помещать результаты расчета и тут, все же это показывает возможности программы.

[Alexey_Smirn]

Вот они:

Текущая оптическая схема:                  "Dall-Kirkham"
Текущая единицы измерения:                 "мм."
Длина волны для расчета абераций:          0,000555 мм.
Диаметр кружка рассеяния фотоэмульсии:     0,05 мм.

Главное зеркало:
  Диаметр главного зеркала:                  250,00 мм.
  Его относительное отверстие:               1/6,00
  Фокусное расстояние:                       1500,00 мм.
  Радиус кривизны главного зеркала:          3000,00 мм.
  Диаметр центрального отверстия:            40,00 мм.
  Квадрат эксцентриситета гл. зеркала:       0,684
  Поверхность, как тип конического сечения:  Эллипсоид
  Отклонение от ближайшей сферы:             0,19329 микрон
  Стрелка кривизны:                          2,605 мм.

Вторичное зеркало:
  Диаметр вторичного зеркала:                75,00 мм.
  Радиус кривизны втор. зеркала:             1176,47 мм.
  Расстояние до глав. зеркала:               1100,00 мм.
  Фактор положения:                          3,750
  Фактор увеличения:                         3,125
  Квадрат эксцентриситета вт. зеркала:       0,000
  Поверхность, как тип конического сечения:  Сфера
  Отклонение от ближайшей сферы:             0,00000 микрон
  Стрелка кривизны:                          0,598 мм.

Оптические эксплуатационные характеристики схемы:
  Вынос фокуса за главное зеркало:           150,00 мм.
  Эквивалентное фокусное расстояние:         4687,50 мм.
  Эквивалентное относительное отверстие:     1/18,75

  Коэфициент Комы (по Шварцшильду):          2,621
  Коэфициент Астигматизма (аналогично):      1,003
  Коэфициент кривизны поля (по Петцвалю):    -4,844

  Радиус кривизны поля:                      -684,28 мм.

  Диаметр кружка Эри в секундах дуги:        1,11730"
  Диаметр кружка Эри в мм.:                  0,02539 мм.

Диаметр поля зрения:
  Идеальное(аберации в кружке Эри):                            0° 13' 19,20"
  Идеальное(аберации в кружке Эри):                            18,162 мм.
  Разрешающая способность в центре поля зрения:                19,69 лин./мм.

  Для визуальных наблюдений(аберации вдвое больше кружка Эри): 0° 26' 38,40"
  Для визуальных наблюдений(аберации вдвое больше кружка Эри): 36,325 мм.

  Для астрофотографии(аберации в кружке рассения эмульсии):    0° 26' 13,77"
  Для астрофотографии(аберации в кружке рассения эмульсии):    35,766 мм.

[Nazar]

Меня заинтересовала эта прога! Пришли пожалуйста - nazarastron2002@mail.ru

[Alexey_Smirn]

Значит так.
ПРограмма подросла. Теперь она делает все, что было заявлено, за исключением экспорта в OSLO.
Т.е.
- Может сохранять.загружать конфигурацию и резульаты расчета.
- Рисует схему телескопа и может ее распечатать.
- Печатает результаты расчета в виде развернутого отчета.

Следующим этапом будет попытка трассировки хода лучей  с отображением результирующей картины (таким образом, будут видны искажения типа комы, астигматизма, кривизны поля и пр. без учета дифракции) + расчет и отображение на схеме телескопа бленд.

Если кто заинтересовался - пишите, пришлю EXEшник.

С уважением, Алексей.

[bibliograf]

 http://members.kabsi.dt/i.karstev/modas.html
Если эта ссылка не сработает, поищите MODAS через поис-
ковую систему - в ы не пожалеете потраченного времени!

[Alexey_Smirn]

Уважаемый Bibiliograf!
Спасибо за ссылку! Я действительно нашел хороший образец для подражания. Теперь ясно в каком направлении стоит двигаться.

А что касается TeleCalc -  поймите меня правильно... Я - профессиональный программист, хотя и астроном по образованию. Писать эту программу, которая, кстати, дает правильные результаты при минимуме математики, мне интересно. Если в этом форуме нет инетереса к таким просты м поделкам и все нормально секут в OSLO и пр. навороченных профессиональных пакетах -  я открою сайтец на каком-нибудь сервере и буду там публиковать свои призывы.

Кстати сказать, кое-кто мою программу пробовал и остался вполне доволен.

Да и не находите ли Вы, что данная конфа, которая носит название "Астрософт", так бедна сообщениями? Может это именно из-за достаточно прохладного отношения непосредственно к авторам программ для астрономии?

С уважением, Алексей.

[Alexey_Smirn]

http://members.kabsi.dt/i.karstev/modas.html
Если эта ссылка не сработает, поищите MODAS через поис-
ковую систему - в ы не пожалеете потраченного времени!

Да, я нашел эту программу и получил определенное удовольствие...
Итак, скринщоты впечатляют. Дальше.
Скачиваешь 4 дискеты. Разворачиваешь их, запускаешь. В итоге - инсталлятор на немецком языке, который затыкается на 26% и дальше не хочет ничего устананвливать (вываливается с описанием ошибки на хорошем немецком языке, которого, впрочим, я не знаю ).
Так что попробовать это чудо инженерной мысли мне, к сожалению, не удалось...

Кстати, много ли у нас тут в конфе людей, говорящих по-немецки?

[Ed_Trygubov]

Где-то в сети лежит программка ANNIE V1.1 написанная А.Коновым в 1990г(на турбо-бейсике). Занимает она всего 230К, но наней вы можете посчитать всё что- сможете и не сможете сделать. Интерфейс в программах такого рода не первое дело. Важно то, насколько вы понимаете предмет(ТОС в первую очередь), эрудированы в этой области и понимаете работу оптимизатора. Все остальное мелочи и дело техники(РС). В те времена было мало доступных расчётных программ и особенно для РС. Поэтому многие расчёты я делал на нёй(включая диплом). По ним было сделанно много телескопов, да и сейчас делается и все расчёты потверждены хорошей практикой.
Не нужно изобретать велосипед(если конечно вы не учитесь по специальности оптические приборы, там нужна практика и написание программ очень развивает), вы всё равно не "переплюните" профи в этой области. А для того чтобы построить хороший телескоп - программа вообще не нужна...    

[Vladneb]

Fidel, Ed_Trygubov, я не совсем с Вами согласен. Я попользовал  ANNIE V1.1 и программу, предлагаемую автором темы. Мои соображения следующие: первая программа требует достаточных знаний в области оптики, подчас излишних для рядового любителя, собравшегося построить себе, к примеру, первый Кассегрен (в еще большей степени это относится к любителю, собравшемуся купить себе телескоп или комплект оптики) - его в первую очередь будет интересовать разрешение, m, полезное поле зрения для визуальных/фотографических работ, расстояния между зеркалами (следствие - габариты трубы) и вынос фокальной плоскости. Предложенная Алексеем Смирновым программа гораздо более удобна для расчета таких задач, интерфейс позволяет "играться", подставляя разные варианты, удобен файл отчета.

Вопрос Алексею: диаметры вторичного зеркала и отверстия в главном рассчитываются с учетом возможного виньетирования или нет? Если да, то каких размеров (угловых/линейных) берется поле?
Спасибо за программу, успехов Вам в ее
совершенствовании.

P.S. Соберетесь "добавлять расчеты сложных астрографов с корректирующей пластинкой" - добавьте первой (понятно после камеры Шмидта) камеру Райта.

[Alexey_Smirn]

Отвечаю на вопрос о размерах:
Исключительно из моих шкурных соображений размеры отверстия в главном зеркале и  размеры вторичного зеркала вычисляются с учетом фотографического поля зрения. Я думаю, это - явный недостаток, который обязательно ликвидирую, т.е. добавлю переключатель, который позволял бы выбрать поле зрения для расчета этих величин (идеальное, визуальное, фотографическое).

Спасибо за хорошие отзывы.

Правильно ли рисуется картинка телескопа в новой версии и получили ли Вы ее? Кажется, я ее Вам высылал...

Что до корректирующих пластинок - возьмусь обязательно, но сперва хотел освоить расчет бленд и трассировку лучей

С уважением, Алексей.

[Alexey]

Кстати, рекомендую посмотреть Optalix LT  (OptixLT)
http://www.astrion.de/download/optalix_lt_setup.exe
В ней есть аналитический расчёт популярных систем+клёвый конвертер различных форматов. К тому же программа позволяет редерить 3D виды в POVRAY. К тому же стоит обратить внимание на учебники, прилагаемые к этой, а также к многим другим программам, таким как ZEMAX, OSLO-LT и пр. Эти великолепные руководства , объёмом 400-500 печатных страниц позволяют БЫСТРО освоить основные возможности программ, СРАЗУ приступить к проектированию несложных систем, постепенно углубляясь и осваиваясь. Они все прилагаются в PDF.
ANNIE  показалась мне более сложной в освоении из-за отсутствия подобного руководства. Согласен, её интерфейс "интуитивно понятен", как написано в ридми, но понятен в основном профессионалу. Любителю же , на мой взгляд, необходимо, чтобы с прогрммой поставлялось хорошее руководство. В итоге мне оказалось проще разобраться с земаксом, хотя все кричат про его излишнюю накрученность для любителя.