Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Модифицированный метод дрейфа  (Прочитано 19423 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 2 486
  • Рейтинг: +109/-11
    • Show only replies by Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Установка полярной оси методом дрейфа по двум звездам, расположенным вблизи меридиана и в направлении востока (запада), давно известна и широко применяется любителями. Однако, высокая точность метода, необходимая для фотографирования с длительными выдержками, не всегда достигается на практике: выполнение всех необходимых действий за ограниченное время нередко вызывает затруднения даже у опытных астрофотографов. Предлагаемая модификация, не уступая в точности классическому методу дрейфа, в то же время более "технологична", требует меньших затрат времени и легче поддается автоматизации.

Суть модифицированного метода - в наблюдении дрейфа Полярной звезды (либо другой звезды околополюсной области). Можно показать (не буду вдаваться в теоретические подробности), что это позволяет определить сразу обе составляющие ошибки установки оси (по азимуту и высоте) за одно наблюдение.

Алгоритм действий может быть следующим (см. рис.).

1) Наводим телескоп на околополюсную область и точно совмещаем перекрестие гида с Полярной звездой (исходное положение звезды - точка О на рисунке).

2) Наблюдаем дрейф звезды в течение фиксированного времени t , например, в течение 5 или 10 минут (часовик при этом должен работать). Предположим, звезда за это время сошла с перекрестия и переместилась в точку A (величина дрейфа оказалась равна s ).

3) Для определения направления коррекции полярной оси мысленно повернем направление дрейфа звезды в поле зрения гида на 90град. по часовой стрелке (это - для прямого или перевернутого изображения; если же оптика гида дает зеркальное изображение, то вращать надо, наоборот, против часовой стрелки).
Величина необходимой коррекции положения оси пропорциональна величине дрейфа:
       r = K*s,       где коэффициент K = T/(2*Пи*t)
Здесь T - продолжительность звездных суток, значит, K=46 при 5-минутном наблюдении и K=23 при 10-минутном (в случае глазомерной оценки величины дрейфа вполне можно пользоваться приближенными значениями K: 50 и 25 соответственно).
Таким образом, находим в поле зрения гида расчетную точку B (см. рис.).

4) С помощью винтов регулировки положения полярной оси (не трогая никакие другие органы управления монтировкой) приводим изображение звезды в точку B. Если начальное отклонение оси от полюса было не очень большим (точка B оказалась в пределах поля зрения гида), а все измерения и вычисления проделаны с достаточной точностью, процедура установки оси будет на этом завершена. На практике, особенно в случае оценки величины дрейфа "на глазок", могут потребоваться еще одна - две итерации. В любом случае, это гораздо менее трудоемко, чем при использовании классического метода.

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 2 486
  • Рейтинг: +109/-11
    • Show only replies by Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #1 : 18 Авг 2005 [18:42:57] »
Продолжение.

Следует отметить, что классический метод также позволяет получить количественные данные о величине ошибки установки оси (за счет чего, сократить количество итераций и затраты времени на их выполнение), что подробно рассмотрено в известной статье Николая Ступишина ("Звездочет" №2-3 2001г.). Но там расчетные коэффициенты зависят от положения выбранных звезд на небесной сфере, а крутить регулировочные винты надо поочередно и в определенной последовательности. В нашем же случае, не имеет значения ни конструкция регулировочного механизма (это могут быть не винты регулировки азимута и высоты, а, например, три установочных винта в основании колонны), ни последовательность регулировки: если изображение звезды, так или иначе, приведено в расчетную точку - цель будет достигнута.

Однако, для практической реализации модифицированного метода необходимы определенные условия.

Прежде всего, чтобы измерить дрейф Полярной звезды, нужно как-то на нее навестись, а сделать это на экваториале может оказаться довольно затруднительно. Использование гида, способного независимо наклоняться на несколько градусов относительно оптической оси главного инструмента, существенно облегчает задачу. Но просто навестись в область полюса - это еще полдела. Для точного измерения дрейфа необходимо совместить перекрестие гида со звездой с околосекундной точностью, притом, что пользоваться штатными ключами тонких движений экваториала в околополярной области весьма неудобно (хотя, наверное, и возможно в большинстве случаев). В идеале, гид должен был бы иметь микровинты для тонких перемещений окулярной сетки в фокальной плоскости (такие гиды применяются, например, для съемки комет с заметным собственным движением).

Однако, все упрощается, если гид не оптический (визуальный), а электронный, на базе матричного фотоприемника.

В частности, сам я экспериментировал с новым методом, пользуясь "телевизионным" гидом на базе охранной видеокамеры. Наряду с изображением звезды, это устройство формирует на экране телевизионного монитора изображение электронного маркера-"перекрестия", которое может попиксельно перемещаться по экрану нажатием на соответствующие кнопки управления. Необходимые измерения можно было бы провести и с помощью компьютерной программы гидирования, напр., популярного ProGuider'а. Более того, введение в программу специального режима (Антону на заметку!) позволило бы выполнить почти все вышеперечисленные действия автоматически: измерить дрейф с субпиксельной точностью, вычислить расчетную величину коррекции с учетом фактически прошедшего времени и установить маркер в соответствующую точку на экране. Пользователю осталось бы только подкорректировать положение полярной оси таким образом, чтобы изображение звезды совместилось с этим маркером.

Оффлайн Diskus

  • *****
  • Сообщений: 8 026
  • Рейтинг: +118/-3
  • WS-200 DD , R-C 16"
    • Skype - Sergiyverb
    • Show only replies by Diskus
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #2 : 18 Авг 2005 [19:16:01] »
Хороший метод , попробую с веб-камерой  в К3CCd  , там и  сетка с перекрестием имеется .
Спасибо.

Оффлайн Ivan Mhitarov

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 5 636
  • Рейтинг: +95/-10
  • Наша служба и опасна и трудна...
    • Skype - facebook:vanmhit
  • Награды Неоднократный победитель конкурса астрофото
    • Show only replies by Ivan Mhitarov
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #3 : 18 Авг 2005 [19:27:45] »
Действительно, надо будет попробовать, а то по полчаса на установку оси уходит.
Иван Мхитаров
Кубанский Астрономический Клуб "45".

Оффлайн Юрий Гилев

  • *****
  • Сообщений: 1 924
  • Рейтинг: +70/-4
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Show only replies by Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #4 : 16 Июл 2007 [11:57:47] »
Почему заглохла такая хорошая тема? На точную установку полярной оси уходит много драгоценного времени. У меня, например, движки лучше всего корректируют друейф по склонению при максимально точно выставленной полярке. Считаю в прогайдере это просто необходимая функция! Допустим навелся на полярку,  нажал на кнопку "polar alignment" программа начинает мерять дрейф, одновременно по экрану начинает " прыгать маркер с погрешностью и  вектором направленным на него. Когда по мере роста дрейфа и уменьшения погрешности маркер установится в одну точку, отжал кнопку и совмещаем маркер с поляркой. Все. Просто, наглядно, удобно.
« Последнее редактирование: 16 Июл 2007 [17:54:44] от Юрий Гилев »
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн Evgeniy Zhukov

  • *****
  • Сообщений: 1 665
  • Рейтинг: +41/-0
  • И один в поле воин, если он - астрофотограф!
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Show only replies by Evgeniy Zhukov
    • Посильная любительская астрономия.
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #5 : 16 Июл 2007 [13:02:56] »
Почему заглохла такая хорошая тема? На точную установку полярной оси уходит много драгоценного времени. У меня, например, движки лучше всего корректируют друейф по склонению при максимально точно выставленной полярке. Считаю в прогайдере это просто необходимая функция! Допустим навелся на полярку,  нажал на кнопку "polar alignment" программа начинает мерять дрейф, одновременно по экрану начинает " прыгать маркер с погрешностью и  вектором направленным на него. Когда по мере роста дрейфа и увеличения погрешности маркер установится в одну точку, отжал кнопку и совмещаем маркер с поляркой. Все. Просто, наглядно, удобно.
Присоединяюсь!Такой намёк уже делал Павел в начале темы, но Антон его деликатно не заметил ;D
Очень полезный метод!Его автоматизация увеличит число астрофотографов в разы!Ибо выставить точно полярку не у всех хватает терпения.

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 980
  • Рейтинг: +50/-2
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Show only replies by LifeIsGood
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #6 : 16 Июл 2007 [13:19:20] »
В Guidemaster-е есть функция быстрой установки полярки. Правда метод другой.

Грин

  • Гость
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #7 : 16 Июл 2007 [14:32:47] »
Подскажите, а насколько эта суперточность вообще необходима при наличии автогида?
Просто как-то наловчился с помощью уровня, искателя полярки и проги Полярфиндер с первого раза устанавливать полюс так, что без гидирования смаза звёзд на экваторе нет при выдержке 60-90сек.

Оффлайн Mihail Sedyh

  • *****
  • Сообщений: 6 019
  • Рейтинг: +41/-8
    • Show only replies by Mihail Sedyh
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #8 : 16 Июл 2007 [15:08:15] »
Просто как-то наловчился с помощью уровня, искателя полярки и проги Полярфиндер с первого раза устанавливать полюс так, что без гидирования смаза звёзд на экваторе нет при выдержке 60-90сек.
А зачем уровень и прога? Если один раз потратить время на выставление искателя полюса, то и так довольно точно выставиться можно.... Тем более, что по этому методу приполярная область все равно должна быть доступна..... 
"Алькор", Бинокль 10х50, Coronado PST, доб 235/1157, МТ-3С

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 980
  • Рейтинг: +50/-2
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Show only replies by LifeIsGood
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #9 : 16 Июл 2007 [16:01:56] »
В последней прошивке СИнСкана есть фича, которая показывает угол на котором должна быть полярка в искателе... Но я все равно пользуюсь ПоларФайндером.

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 2 486
  • Рейтинг: +109/-11
    • Show only replies by Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #10 : 16 Июл 2007 [16:30:07] »
Подскажите, а насколько эта суперточность вообще необходима при наличии автогида?
Конечно, не всегда она ("суперточность") необходима, но иногда все же желательна.
Ну, например: известно, что качество автогидирования по склонению обычно несколько хуже, чем по часовому углу (а иногда - сильно хуже), установив же ось с высокой точностью, можно вообще отказаться от включения привода склонения во время экспозиции умеренной длительности (10-15мин)...

Оффлайн Mihail Sedyh

  • *****
  • Сообщений: 6 019
  • Рейтинг: +41/-8
    • Show only replies by Mihail Sedyh
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #11 : 16 Июл 2007 [16:37:42] »
В последней прошивке СИнСкана есть фича, которая показывает угол на котором должна быть полярка в искателе... Но я все равно пользуюсь ПоларФайндером.
А, ну да. Просто у меня щас единственная монтировка МТ-3С - там сетка в искателе рассчитана на выставление по трем звездам, т.е. просто совмещаешь три звездочки с тремя метками регулировками полярки и вращением искателя, не заморачиваясь временем, и получается довольно точно. По крайней мере для визуала особого ухода не заметно, а нимать с длительными выдежками пока нечем....
Две звездочки конечно сильно слабее Полярной, но на довольно светлом небе видны хорошо. 
"Алькор", Бинокль 10х50, Coronado PST, доб 235/1157, МТ-3С

Оффлайн Diskus

  • *****
  • Сообщений: 8 026
  • Рейтинг: +118/-3
  • WS-200 DD , R-C 16"
    • Skype - Sergiyverb
    • Show only replies by Diskus
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #12 : 16 Июл 2007 [16:44:42] »
В последней прошивке СИнСкана есть фича, которая показывает угол на котором должна быть полярка в искателе... Но я все равно пользуюсь ПоларФайндером.
А, ну да. Просто у меня щас единственная монтировка МТ-3С - там сетка в искателе рассчитана на выставление по трем звездам, т.е. просто совмещаешь три звездочки с тремя метками регулировками полярки и вращением искателя, не заморачиваясь временем, и получается довольно точно. По крайней мере для визуала особого ухода не заметно, а нимать с длительными выдежками пока нечем....
Две звездочки конечно сильно слабее Полярной, но на довольно светлом небе видны хорошо. 
Искатель полюса в МТ-3С , очень удобен , но его посадка в корпусе монтировки , не позволяет полностью насладится преимуществами его конструкции ...болтается сильно .
Если -бы там была хорошая посадка - никаких проблем , при выставке полярки не возникало-бы в-принципе ...

Оффлайн Anton

  • *****
  • Сообщений: 7 515
  • Рейтинг: +85/-10
    • Show only replies by Anton
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #13 : 17 Июл 2007 [11:23:31] »
Почему заглохла такая хорошая тема?
Упс.
А я ее как то и не заметил в то время....
Действительно хорошая идея!
Насчет фичи в ПГ - я за, только у меня с экспериментального балкона полярку не видно. :)
« Последнее редактирование: 17 Июл 2007 [11:33:40] от Anton »

Оффлайн Evgeniy Zhukov

  • *****
  • Сообщений: 1 665
  • Рейтинг: +41/-0
  • И один в поле воин, если он - астрофотограф!
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Show only replies by Evgeniy Zhukov
    • Посильная любительская астрономия.
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #14 : 17 Июл 2007 [15:41:33] »
Упс.
А я ее как то и не заметил в то время....
Действительно хорошая идея!
Насчет фичи в ПГ - я за, только у меня с экспериментального балкона полярку не видно. :)
Привет,Антон!Ну раз и тебе эта идея нравится, нам остаётся надеяться, что в ближайшее время сонмы стаждущих астрофотографов получат от тебя в свои руки сей волшебный инструмент! :)

Оффлайн Anton

  • *****
  • Сообщений: 7 515
  • Рейтинг: +85/-10
    • Show only replies by Anton
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #15 : 17 Июл 2007 [19:01:08] »
Привет,Антон!Ну раз и тебе эта идея нравится, нам остаётся надеяться, что в ближайшее время сонмы стаждущих астрофотографов получат от тебя в свои руки сей волшебный инструмент! :)
Ок. Сначала только добью драйвер для SDU камер, потом быстрогид, все в 80% готовности, а потом займусь дрейфом.

Оффлайн StasV

  • *****
  • Сообщений: 2 451
  • Рейтинг: +134/-0
  • Награды Неоднократный победитель конкурса астрофото
    • Show only replies by StasV
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #16 : 17 Июл 2007 [20:09:30] »
Подскажите, а насколько эта суперточность вообще необходима при наличии автогида?
Конечно, не всегда она ("суперточность") необходима, но иногда все же желательна.
Ну, например: известно, что качество автогидирования по склонению обычно несколько хуже, чем по часовому углу (а иногда - сильно хуже), установив же ось с высокой точностью, можно вообще отказаться от включения привода склонения во время экспозиции умеренной длительности (10-15мин)...
На мой взгляд, основная проблема плохого гидирования по склонению - люфты приводов. Если, при гидировании по  часовому углу, мотор крутится в одну сторону, в не зависимости от того какой сигнал приходит на вход (вперед или назад), то при гидировании по склонению привод переключается. При больших люфтах возможна осцилляция.
Если намеренно увести полярную ось монтировки от полюса (Уводить нужно перпендикулярно направлению на объект), то гидирующая звезда будет все время полсти в одну сторону. Т.о. привод тоже будет крутится в одну сторону. Для надежности, можно отключить гидирующий сигнал, который приводит к вращению мотора в обратную сторону.
Я опробовал эту методику на EQ5 от Celestron. Помогло. Теперь думаю опробовать на HEQ5.
Планирую уводить полюс на 15-25'.  Это приведет, в среднем, к дрейфу в 2" за минуту выдержки.
« Последнее редактирование: 17 Июл 2007 [20:11:31] от StasV »

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 2 486
  • Рейтинг: +109/-11
    • Show only replies by Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #17 : 18 Июл 2007 [18:36:14] »
На мой взгляд, основная проблема плохого гидирования по склонению - люфты приводов.
...
Если намеренно увести полярную ось монтировки от полюса (Уводить нужно перпендикулярно направлению на объект), то гидирующая звезда будет все время полсти в одну сторону. Т.о. привод тоже будет крутится в одну сторону. Для надежности, можно отключить гидирующий сигнал, который приводит к вращению мотора в обратную сторону.
Все это так, и описанный способ намеренного "сбивания" настройки полярной оси действительно помогает, но не на все 100% (особенно, если фокус длинный и требования к точности высоки). Дело в том, что ведущая звезда не только медленно дрейфует, но и довольно быстро хаотически смещается в обе стороны от своего среднего положения в результате атмосферной турбуленции, что при отключенном гидирующем сигнале одного из направлений ведет к периодическим разрывам петли обратной связи автогида, а следовательно - к перерегулированиям. При общем невысоком техническом уровне аппаратуры на фоне погрешностей иного происхождения этот эффект можно и не заметить, но он есть  8) .
Кроме того, съемка со "сбитой" осью накладывает ограничения на выбор ведущей звезды - она должна находиться довольно близко к объекту, иначе легко получить смаз из-за вращения поля.

Все-таки, кардинальное решение проблемы - либо специально разработанный безлюфтовый привод склонения :o , либо - не гидировать по склонению совсем (для чего понадобится весьма точная установка оси).

Оффлайн VD

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Рейтинг: +412/-58
    • Show only replies by VD
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #18 : 18 Июл 2007 [19:13:49] »

 Дело в том, что ведущая звезда не только медленно дрейфует, но и довольно быстро хаотически смещается в обе стороны от своего среднего положения в результате атмосферной турбуленции


Для того, чтобы минимизировать или даже исключить этот эффект атмосферного ползания, нужно ввести время накопления на гидирующей матрице около 5 сек.  и не делать коррекций чаще, чем 0.1 Гц
Кроме того, чем больше диаметр гида, тем этот эффект меньше сказывается.

Жизнь слишком коротка и хорошее небо слишком редко бывает, чтобы тратить его наблюдая с плохим оборудованием. (с) Roland Christen.

Солнечная активность в Н-а - самая динамичная и неотразимая вещь, которую вы можете видеть в телескоп; поэтому тратьте соответственно!(с) Bob Yoesle.

Оффлайн flanker

  • *****
  • Сообщений: 1 625
  • Рейтинг: +49/-3
  • Хорошо иметь добик в деревне!
    • Show only replies by flanker
Re: Модифицированный метод дрейфа
« Ответ #19 : 18 Июл 2007 [19:48:27] »
Тема установки полярной оси поднималась в Звездочете еще пару раз, мои письма были опубликованы в №№ 5 за 2001 г. и 5-6 за 2004 г. Предлагались быстрые "ручные" способы.
ТАЛ-250К и DS 152/760 Petzwal на HEQ5 Pro SynScan,  AR-102S/600 на AZ3, Coronado PST и MAK80 на EQ/TA, бинокль 10x50, Canon EOS 1100D.
ES 30,18,11,4.7/82.
Самодельный ньютон 200/1150 в резерве.