深空系统调试--PHD辅助漂移对极轴及导星理解（完整实战版）

对极轴在实战阶段对新手是个门槛，尤其是对市区内的阳台党，而all-star或三星校准后对极轴此类方法也通常因为亮星淹没在光害中而不可行，漂移法是不二选择。在经历过N个夜晚的实战，终于用PHD+MDL成功对好极轴并获得了不错的导星曲线，经验不敢独享，晒出来分享给新人，如能得到指导则是更好的。

器材：NEQ6、60240导星镜、ASI120MM导星CCD。
软件：EQMOD、PHD2、MDL。
地点：北纬22度，东经113度
环境：阳台，北面、东面完全遮挡，西南部分遮挡，如图




准备工作：
        赤道仪调水平，可用手机上的指南针及纬度信息尽可能调准仰角并将极轴尽可能指正北，架好设备后调XY轴平衡，注意各种线要理好不要goto或导星时缠住赤道仪，开机PHD连接导星CCD和赤道仪，任意指向一个星空位置，通过观察PHD星点画面调导星镜合焦，赤道仪PARK。

漂移过程：
        1、选星：
        很多帖子都介绍，漂移时调方位角要选天顶靠南附近的星，这个说法不够准确，对照下面这个示意图，


        漂方位角应该选天赤道和子午线交叉点附近的星，和交叉点越精确越好。但如何控制赤道仪比较准确的指向这个位置呢？
看图，天赤道类似于地球赤道其赤纬为0度（北极+90度），由几何知识得知，赤纬0度对应镜身与地平的夹角应为赤道仪仰角度数也就是当地纬度，而子午线过天顶，需将赤道仪转到水平。下面是实际操作：


先按E调赤道仪水平，再按S调镜筒直到DEC为当地纬度，即可得到比较准确的选星位置，开始跟踪。TIPS：因为漂移时需要打开赤经的跟踪且需要时间有好几分钟，赤道仪可先goto到离水平有一小段距离，漂移的几分钟时间跟踪可以把镜筒带到水平即天顶位置。


        2、水平角漂移：
        PHD2设置曝光时间1s开始曝光，选最细小且比较亮的星点作为观察漂移的对象，开始校准（点导星按钮），此过程中会看到星点逐渐往各个方向上漂移一小段距离再又回到十字丝中心，猜想是PHD在测算星点往某个方向漂移多少像素时赤道仪往哪个方向修正多少步即可补偿回来，这个过程中还能听到赤道仪一会儿停止跟踪一会儿加快跟踪造成的不同频率的细小声音的区别。
        校准完成后点开PHD2的漂移校准界面，点漂移观察赤纬的红色趋势线，若极轴偏差较大很快就能看到红线跑偏，如下图：


此时点调整，漂移暂停，人肉调整方位角旋钮，如不知道往哪个方向调，可以先随意调一个，再点漂移，观察红线如果比之前一次漂移更水平则方向调对了。如此反复，很快即可把精度收敛到如下图几个角秒或几个像素内：


注意趋势线越趋于平缓越需要漂移时间久一点。


        3、仰角漂移：
        仰角漂移选择正东或正西方向高于地平线30度左右的星，这个通常比较容易控制goto，实际上我选择的是西面大概45度高度的星（没办法被楼挡住了。。。）。漂移及调整过程和水平角漂移类似，不再敷述。




MDL导星：
        先说说目前为止我对导星的理解。        无论PHD还是MDL，有这几个基本问题都需要解决：
        1、如何判断星点漂移了？
        2、星点往哪个方向漂移了多少距离？
        3、赤道仪需要往哪个方向补偿多少距离？
        4、多长时间重复一次1-3的计算和补偿？
        结合导星软件的设置参数和实战摸索，猜测应该这样回答这几个问题：在选中星点并校准开始跟踪后，软件每秒曝光一次（也可以设置每N秒），通过判断多张图像中同一个星点（其实是一坨亮的像素集合，所以会有星点质心容忍度这样的设置项）的位置变化来计算出漂移的方向和距离，以像素来衡量。得出计算结果后软件就需要驱动硬件来补偿这个偏移量，所以校准这一步很关键，它的目的是让软“探测”赤道仪当星点在不同方向上漂移多大距离时应如何补偿才能使得星点回到正确位置，补偿包括了很多内容：方向、力度、时长等，所以我们会在导星设置时会看到诸如修正强度、最大修正时长等设置项：


        有了以上的了解后，设置导星参数基本就问题不大了，遇到一些问题也可以尝试去解决，比如MDL导星校准时可能会遇到“导星在X轴上移动小于5个像素”的错误提示，根据以上的理解，那么可能的原因有：软件设置没有输出X轴的导星信号或输出过小（时间太短如10ms或力度不够）、平衡不好驱动不了足够距离、设备打腿或卡住动不了、导星镜焦距太小以致于星点在给定时间内的位置变化仍没有反映在足够的像素数上等，可以尝试逐个排除解决。另外，用MDL导星时，第一次曝光后的图像要拉下直方图才能看到清晰的星点图像，不知是MDL就这样还是我的导星CCD的问题，PHD没这回事。        至于具体每个参数该怎么设置，其实我也都没有逐一试过，不妨有机会都调一调试一试看看。
        以下是漂移对好极轴后，用MDL的默认设置的导星曲线。



根据XY轴分别的RMS计算总RMS为0.25，而我的系统最大允许误差为0.3~0.46，应该符合导星需要了。



关于导星驱动的选择对漂移对极轴成败的影响：
       一开始尝试漂移总是奇怪于为何PHD里，赤经的蓝线和赤纬的红线一直纠缠在一起，而不是像上文中第一张PHD截图那样赤纬红线很快漂上去，见我的另一个帖子http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-302493-1-1.html        排查了很多因素，也请教过很多人，终于发现是开始连接ASI120时的驱动选择的问题，其实ASI120的说明书中早已写明：建议用ST-4导星，而不是其他，那么驱动就应该选择Windows WDM-style webcam camera，而不是ZWO ASI Camera或ASI Cameras ASCOM driver，并且EQMOD的导星方式要选择ST-4而不是Pluse Guiding，原因不明，但选择如上驱动和导星方式后，漂移正常了，摸清器材习性并解决问题最重要不是吗？


全文完。

学习，期待完成

相当牛的导星曲线啊！

我膜拜，纯纯的技术帖子

phd中那条是趋势线？虚线吗？那实线和直方图各代表什么？谢谢啦

这个有用，阳台漂移法又能更进一步了

期待MDL的，

赞楼主！就喜欢这样的实战指导帖子

我看这图怎么这么脸熟的，我说LZ先把私藏的MDL教程来一份给我

sqfn 发表于 2014-11-24 08:18
phd中那条是趋势线？虚线吗？那实线和直方图各代表什么？谢谢啦

虚线趋势线，实线是漂移距离的轨迹，直方是导星修正强度。

楼主可以下载个PHD2.3.1 那个漂移法效率更高 每次漂移多少位置会有红圈提示的

快活の粑粑狗 发表于 2014-11-24 10:01
楼主可以下载个PHD2.3.1 那个漂移法效率更高 每次漂移多少位置会有红圈提示的 ...

收到，下次试试

现在成为技术派了，厉害

浙江方舟 发表于 2014-11-24 11:06
现在成为技术派了，厉害

。。。方总贱笑了

得到楼主现场指导漂移大法，拯救了我的两个晚上

椰风123 发表于 2015-10-20 15:31
得到楼主现场指导漂移大法，拯救了我的两个晚上

一起玩的开心最重要

一看这经纬度，我说咋这么熟悉呢，看来广佛两地的同好不少哈

楼主写的很好，很受用，但是我感觉是不是还有一步，在漂移前应该旋转导星ccd让他和实际成像的方向一致，这样漂出来的精度才最准吧？

好好学习学习

mark一下，很好的实践教程