（转载）发现一片很好的文章，对初学者在使用赤道仪上有很大帮助！

由于国内的赤道仪基本上都是根据日本威信的GP赤道仪来做的，所以这篇文章虽然是讲述威信GP赤道仪的使用方法，但还是有很大帮助的。

                        GP赤道儀的追縱精度簡探

             給一些初學者應有的認識和基本常識  
 
                    永光儀器 研發部



前言:

日本VIXEN廠是一個很會製造物美價廉的望遠鏡製造商.自1970年代開始,已經將赤道儀發展至今的GP赤道儀為第四代產品.其產品成熟度高,價位低廉加上電子系統支援強.以初學者或行家第二架赤道儀卻是最佳選擇.VIXEN可提供最佳135相機鏡頭追縱攝影,最佳多變化載台及最少花費機種.



Vixen的GP/GP-DX赤道儀為一德式赤道儀(Germany type)設計.內置一極軸望遠鏡此極軸鏡可以協助赤道儀赤經軸對準北極點.GP極軸鏡在出廠時已校對好,但也可以自行檢查.因為基準經度線雖有內螺絲固定,但因可以整個極軸鏡可脫離赤道儀,所以有時會少許偏移.校對時將月日刻度盤的10月10日對準時間刻度盤的01時.此鏡內的極點離角直線會呈垂直線狀態.此時利用極軸鏡對準一顆星或白天對準地面物.再用赤道儀上下微動的螺絲移動赤道儀極軸做上下微動.此時星星或地面物會上下移動,看星星或地面物是否貼著目標物移動.若上下都緊貼的.表示沒有偏移.若有少許變動,要用內六角螺絲調整基準刻度盤至經度0度位置再固定.如此才能表現出GP赤道儀的性能!切記!!

GP赤道儀如何正確使用極軸鏡是最重要的.因為GP的日文說明書以日文說明日本地區的極軸校對方法,如果是沖繩那霸地區,此方法是對的.但在台灣地區或使用時間不同,此方法就不對了.

因為初學者常常誤以為說照明書上作,而導至無法正常追縱攝影或觀測.

在台灣地區(經度121.5度)其用法如下:

1.將赤道儀的赤經軸對準北方,並利用仰角和水平(地平方向)微動將北極星導引至極軸望遠鏡視野內.

2.如下圖所示,第一步將地平座標的經度差"0"和白色刻度對準.(這是因為台灣為經度121.5度,GP赤道儀是以日本 "明石"的經度135度為標準.如果台灣使用日本時間(比台灣快1小時),則台灣使用者要修正和明石的經度差(135-121.5度),但台灣已修正為中原時區120度經度,所以不需更正經度差!

若需要更精密,理論上可以121.5-120=1.5度.即向西修正1.5 度(6分鐘).但此法修正並無多大必要,因為極軸鏡地平經度差刻度小單位為5度,1.5度的變化無法正確定出,而且加上VIXEN的出廠誤差.所以此小量修正並無必要.

3.和星座盤使用方法一樣,觀測的日期對準觀測時間刻度!此時注意不可用手轉動月份刻度盤和時間盤對準,要用赤經軸轉動(月份盤會跟著轉動),讓上述月份日期對準時間刻度.對準後,轉緊赤經軸螺絲不要讓赤經軸轉動!

4.最後利用仰角和水平微動, 慢慢導引北極星進入小圓圈即可...

如果考慮歲差問題,請自行參閱日本每年的天文年鑑.

GP赤道儀特點:

GP/GP-DX,Atlux赤道儀的規格:

GP-E:為GP系列的精簡型(Ecnomical type),無極軸鏡,腳架為木製三腳架.適合一般初學者使用.內為鋁合金齒輪組.齒數為144齒.堝桿為銅合金製品.追縱精度:+/-10".載重負荷為6公斤以內.

GP:為此系列基本代表,附極軸鏡和鋁腳架.其它和GP-E相同.適初學者.

GP-D:為高負載型GP(Delux type).附內置極軸照明(LED),採用青銅合金赤經齒輪材質.負荷重量為12公斤.為此等級中最物美價廉機種.追縱精度+/-5.2秒.適需較高精度機種者.

GP-DX的追縱問題:

我們在做自動追蹤的時候,要瞭解到鏡頭焦距和星星呈星點狀的最高誤差要求.例如我們拍攝一顆星星,用500mm焦距鏡頭好了,最高誤差不得高於8秒.這8秒是指視野夾角(視弧角).所以如導星目鏡3mm的LG-3為例.LG-3的目鏡,其最小刻度算法是1000mm/導星鏡焦距再x3.3.而導星鏡焦距是500mm.算法就是(1000/500)x3.3=6.6秒.所以要導一個500mm焦距鏡頭,剛好LG-3中心的圓圈視弧角就是6.6秒.只要星星不超過此小圓圈外,就能讓星星保持點狀.
再來是瞭解赤道儀的追蹤精度,也可以說是追蹤誤差,其原因不再說明,若是堝桿轉一圈,星星在底片上所呈現的軌跡是上下震幅8",也就是所說的+/-8秒(").此誤差若是赤道儀的追蹤精度或誤差,如果不導星的話,讓它自由追蹤,那誤差大8秒.會有2倍星星直徑的影像產生.所以要作導星修正,但理論上,在144:1的赤經齒輪上,約5分鐘修正一次.這樣是合理的手動追蹤.若要自由追蹤的話,那就要採用上下震幅低於8秒的焦距鏡頭,那就是250mm焦距(要求最高誤差不高於16秒).理論是可以自由追蹤無限長都保持點狀.
但是若是使用1000mm焦距的話,那最高誤差不高於4秒.這樣的精度要求,用在+/-8秒的赤道儀身上,要2.5分鐘修一次,但實際上判斷困難度卻2倍以上的增加,所以失敗率非常高.這種情況,你要要求+/-4秒的赤道儀才可能達到所謂合理的手動修正要求.
其實極軸的偏心,齒輪因不當使用或重負荷磨損,早就大+/-8秒.可能在+/-10秒甚至更糟,再加上馬達驅動誤差或電壓不穩,這些變因都會讓追蹤失敗.所以理論歸理論,這種數據當作選擇鏡頭參考就好.所以有經驗者,只要能知道這個赤道儀在何種焦距下,能自由追10分鐘的話(144:1 T rate),就知道它的追蹤精度...例如GP的赤道儀,能自由追蹤200mm鏡頭10分鐘的話,它的精度約在+/-8秒, GP赤道儀無法帶200mm鏡頭導10分鐘,只有5分鐘以下,那實際精度在哪ㄋ?約在+/-12-16秒...但台灣很多的GP已經大於+/-16秒以上了.大家可以自行測測看.
要注意!赤道儀的負載如果超過,即使在容許焦距內, 也無法追縱成功!!

一般我們利用赤道儀用馬達運轉.赤經軸轉一圈為86164.09秒(恆星時).看看天空,由真東到真西方的星星運轉一圈要86753.14秒(北緯35度.日本資料).此時星星和馬達運轉約有99.321%的遲延.但在天頂附近的星星視運動卻和馬達的運轉幾乎相同.這是為何?

這是因為在地平附近的星星因地球空氣的折射,產生假位移的現像,也就是地平附近看星星跑的速度較慢, 在天頂時跑的較快的錯覺.也就是所謂大氣濛差.所以儘量不要在地平附近自由電動追縱星星(無修正時),同時若有追縱修正時,導星鏡不要和攝星鏡仰角差距過大!嚴格說最好一致!!低緯目標,而導星鏡對著高緯目標.而且會等到要拍攝的目標到達仰角45度以後,才會拍攝.這樣不單可避開大氣濛差的問題,也可以防色溫過低,大氣流不穩及視狀劣化的許多問題!



赤道儀的追縱精度的取得,以日本望遠鏡JIS的要求,測定法簡敘如下圖.數學為簡單三角函數簡單說明利用星星的周期軌跡求得其結果.

方法很簡單,利用赤道儀極軸對準北極點後,向左或右水平移動2度(移動量越大,星移動軌跡在同時間單位內軌跡越長,上下波幅不變!).開始追縱10分鐘.使用50mm鏡頭對準天頂至天球赤道附近的亮星(雙星最佳).底片就會留下下圖的軌跡.

此軌跡分析時,如果是雙星,可查詢此雙星的視距角度,以此可大約測出軌跡振幅離角.如果採用單星測定,要精密測定則需工具顯微鏡上的測微器測定距離,再依下列圖示,利用三角函數的tan和鏡頭焦距知道赤經和赤緯方向的移動量關係,或利用下列方式算出角距.就是赤道儀最大追縱精度.

赤道儀會發生此奇怪的軌跡問題,簡單說為赤道儀的赤經軸轉一圈時,並非真圓心旋轉.所以赤經軸的堝桿在和堝輪在咬合時,會有定期發生較緊和較鬆的情況發生,如此在咬合緊時(即產生某一方向位移)會導至星跡偏一方向,到較鬆的咬合時,此方向向反方向移動.此時星跡達到最高波峰開始向反方向移動!就會有此周期性的上下移動,加上時間量下去後,就有上下正波形的星跡曲線產生.分析這些問題要考慮材質內應力低頻震動,堝桿齒輪對堝輪的向量分析(這又要考慮.馬達的推力)及齒輪滾齒時的加工精度要求等.當然廠商如果在材質和加工稍為用心,精度會有一定的水準表現,反之則精度會大幅劣化.所以不要太相信一個玩具赤道儀會有多好的追縱精度.

GP赤道儀系統圖:

GP赤道儀可安裝VIXEN原廠配件,GP赤道儀本體亦可分解為單一赤經軸做為簡易攝星儀,僅供35相機作天文攝影.若使用廣角鏡,可同時安裝4部相機作為流星全方位攝影用,可採用自由電動追縱約可曝光20-30分鐘.可作初學者極佳的天文攝影機種或資深同好第二部赤道儀.

好文！

不错，认真学习!!

多谢置顶！^_^

看着有些费劲~
第一张图看不清

可能是由于原图是GIF格式的缘故吧，所有图片需要点击放大才能看清楚的。

国内赤道仪大多仿GP，所以这篇文章很实用阿~

好复杂

最初由 yan-love star 发表
[B]好复杂

这个已经是最基本的调试方法了，千万不要怕复杂。

看来我的新华字典要派上用场了！！:confused:

那些图片看到我头晕.

最初由 冰凝雨 发表
[B]那些图片看到我头晕.

图片要点击放大后查看才清楚！

我有一个DOC版本的

大家看看:

这个……还是要慢慢学习啊！