電腦尋星(goto)赤道儀光星對極法

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鄧登凳
夸克星
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電腦尋星(goto)赤道儀光星對極法

文章 鄧登凳 » 週四 02 4月, 2015 18:58

一般赤道儀會用極軸望遠鏡對極軸。但如果極星受雲、樹、建築物等遮擋, 或在不熟識的南天找不到那個五等以下星星三角或梯形, 那極軸鏡就用不著了。

飄移(drifting)對極軸是一個解決的方法, 基本原理見http://www.hkastroforum.net/viewtopic.php?t=969, 用相機也可以做的, 見http://www.hkastroforum.net/viewtopic.php?t=20047。另一些軟件, 如BackyardEOS等, 是有做飄移的程式的, 也可以按步就班完成對極軸。這個方法任何有水平和仰角微調的赤道儀都可以用, 準確程度極高; 但飄移始終要花上起碼十多二十分鐘才能完成。

另一方法則可以利用電腦尋星功能(goto)及光星來對極。新款的Celestron赤道儀有All Star Alignment的功能, 但它是在用極軸鏡完成對軸及調好赤道儀指向後, 用來使對極軸更準確的, 所以不算是真正可用來對極的。iOptron 新款的有Bright Star Alignment功能, 是真正可以不靠極軸鏡對極的, 即中價鏡己有以往Paramount一類才有的功能。

在些軟件可以配合電腦尋星赤道儀對極, 如Alignmaster(http://www.alignmaster.de/), 其中的原理其實有Frank Barrett在2008年提出過了, 熟習用英文的可以看他的說明: http://celestialwonders.com/articles/po ... ioning.pdf (我以下的圖都是借他的大作的)

研究了iOptron所用的方法, 好處是不用做計算, 其實非iOptron赤道儀都可以用, 以下是介紹。

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鄧登凳
夸克星
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原理

文章 鄧登凳 » 週四 02 4月, 2015 19:00

原理:

假設一個約略對極軸的電腦尋星赤道儀指向一光星時, 因為極軸不準確而出現誤差, 星不在視場中央(甚至不在視場內)。那理論上調整極軸的仰角(Altitude /Alt)和方位角(Azimuth / Az), 修正了極軸誤差, 便可以使光星在視場中央。

不過, 同時調仰角和方位角並不容易, 所以如可以分開調, 準確程度和效率會高一點。

要望遠鏡指向東或西的水平線上的星時有誤差, 如果在這個時候調仰角, 一支水平向的望遠鏡調了仰角, 望遠鏡只會在橫向的軸上”公轉”, 指向是完全不會改變的(見圖一)。那即極軸仰角的誤差不會做成望遠鏡電腦尋星指向誤差, 只有方位角的誤差才會做成尋星指向誤差, 那在向東或向西時, 只調方位角(Az)就可以了。
如果星無法調至在視場中央, 可能另有一些誤差了, 那可加上用赤道儀的電赤經軸(RA)來處理, 赤經軸是垂直於極軸指向的, 所以調它不影響修正極軸。

要望遠鏡指向正天頂(Zenith)上的星時有誤差, 如果在這個時候調方位角, 一支垂直向上的望遠鏡調了方位角, 望遠鏡只會在垂直方向上”公轉”, 指向是完全不會改變的(見圖二)。那即極軸方位角的誤差不會做成望遠鏡尋星指向誤差, 只有仰角的誤差才會做成指向誤差, 那在向上時, 只調仰角(Alt)就可以了。
同樣如果星無法調至在視場中央, 可能另有一些誤差了, 也同樣可加上用赤道儀的電赤經軸(RA)來處理, 赤經軸是垂直於極軸指向的, 所以調它不影響修正極軸。

那原則上, 用一顆水平附近的光星及一顆天頂附近的光星, 便可以分別修正赤道儀的方位角和仰角誤差。
附加檔案
Zenith_for_Alt_adjustment.jpg
(54.35 KiB) 已下載 6045 次
near_horizontal_for_az_adjustment.jpg
(57.63 KiB) 已下載 6045 次
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鄧登凳
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步驟

文章 鄧登凳 » 週四 02 4月, 2015 19:01

準備:
1. 確保望遠鏡(或相機)能和極軸平行。最好在日間用地景, 調赤緯(Dec)至望遠鏡和極軸鏡都以同一遠景為中心。調如後最好在赤道儀上畫上記號, 方便在夜間用。
2. 望遠鏡最好有十字目鏡, 相機最好有記號那是視場中心, Canon機的對焦位置紅點也可標示視場中心。
3. 最好有尋星鏡或紅點鏡, 方便偏差較大時修正, 事先對準它們和主鏡的指向是平行的。
4. 預備星圖, 方便找合用的光星, 並查考星名或編號。

操作:
1. 用指南針及仰角器(或標示)粗略對極軸。
2. 輸入準確所在位置的經緯度及時間, 最好用GPS系統作準。
3. 啟動赤道儀, 當已對準極軸, 做一星或二星調正(one star alignment, two-star alignment), 但赤道儀指向任何地方, 都當它是正確的, 千萬不要按動赤道儀的赤經赤緯調節鍵來對準星。
4. 在星圖中找一顆在東或西水平的星, 輸入星的名稱或編號, 按赤道儀控制使望遠鏡指向那星(即goto)。調極軸的方位角(Az)及赤道儀的赤經(RA)控制, 使星處於視場中心。千萬不是按赤緯(Dec)控制!
5. 在星圖中找一顆在正天頂的星, 輸入星的名稱或編號, 按赤道儀控制使望遠鏡指向那星(即goto)。調極軸的仰⻆(Alt)及赤道儀的赤經(RA)控制, 使星處於視場中心。千萬不是按赤緯(Dec)控制。
6. 己基本完成對極, 可以重新做做一星或二星調正(one star alignment, two-star alignment)。做想更準確, 可以重做步驟4和5一次, 也可以用飄移作修正。
最後由 鄧登凳 於 週四 02 4月, 2015 20:52 編輯,總共編輯了 1 次。

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夸克星
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文章 anyone » 週四 02 4月, 2015 19:24

下個月南天對極靠晒你啦。 [跪拜禮]

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Eddy So
夸克星
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文章 Eddy So » 週四 02 4月, 2015 19:40

學生預備五月中受教,謝謝老師! [跪拜禮]

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