导星消旋经纬仪——中、大型天文望远镜控制方案

现在个人天文望远镜越做越大，据悉有人做出了口径30英寸的望远镜，很是喜人，但相应的控制系统却不多见，这就影响了望远镜性能的发挥。那么对于这些自制的或非自制的中、大型望远镜，用什么样的控制系统合适呢？这个“导星消旋经纬仪”也许是个好的解决方案。

这个方案由两部分组成：导星经纬仪和镜筒消旋。

先说导星经纬仪。导星是一个光电闭环控制系统，如果将电动经纬仪作为它的伺服机构，就组成了一个导星经纬仪。这个经纬仪直接跟踪天上的某个星星，使望远镜的运转与天体的运转同步，从原理和实践上看都不是很难。例如可以用现有的导星系统进行改造，也可以直接开发。（也许现在已经有用的了）

再说镜筒消旋。经纬仪的弊病是有场旋，场旋必须用场旋仪来消除，目前多使用光路末端的场旋仪。我主张使用“镜筒场旋仪”（是不是有这说法？），使整个镜筒都转起来，这使得整个光路是固定的。虽然镜筒在转动过程中也有微小的震动，但估计不会对图像造成太大的影响。

整个系统如如图所示：样子像道普森，只是多出了个套筒。当然也可以设计成其它的形式。它是一个二维控制系统加一个镜筒旋转系统的组合，用三个电机完成。纯属随想，不对请指正。

给DOB系统加个EQ平台就挺好，我最近正在设计EQ平台。DOB结构也改善，减轻结构重量。

将整个镜身旋转是一件很困难的事情，相对而言，只旋转副镜笼是简单很多，或许可以更进一步，拿掉副镜，直焦拍摄，就更简单了，有些大型专业望远镜就是这样的。
无论用哪种方案，都是很困难的。加油！个人观点应选副镜笼方案，拍摄目视两不误。但首先，跟踪你有好的方案了吗？地平式跟踪比赤道仪难很多哦。

我现在正在制作目镜端消场旋器，可以讨论讨论

感觉目镜端消场旋器比较容易实现。

谢谢大家参与讨论，副镜笼或目镜端消旋的优点就是轻便，但缺点如下:

天文望远镜一般都存在光路上的缺陷，例如光轴没调整好等。这些缺陷反映在焦面上就是图像变形。这个变形如果很小，或者前后一致，我们就可能发现不了它，尽而忽略它。但是，这个变形虽然很小，但是前后不一致，我们马上就能发现它。例如我的镜子拍的东西“瘦”一点，但前后一致，我还能接受，但经过目镜端消旋，由于光路在内部进行了“扭转”，图像最后变“胖”或者“歪”了，这事就麻烦了。画了个图，有些夸大，不知能不能说清楚。那个条纹就算是木星的条纹吧。都是想出来的，不知对不对？

看不懂你的图，考虑到主镜是圆形，无限对称，在保证同心度的情况下，转副镜笼应该跟转整个镜筒是一样的效果。对于带副镜的牛反，可能不适合目镜端消旋，因为有星芒。

xiaoguilink 发表于 2016-4-22 15:36
看不懂你的图，考虑到主镜是圆形，无限对称，在保证同心度的情况下，转副镜笼应该跟转整个镜筒是一样的效果 ...

我的意思是说，当存在影像畸变的情况下，转动副镜笼会使这个畸变也发生变化。当然一个非常精密的系统，就没有这些问题了。

小春子镜坯 发表于 2016-4-21 20:59
给DOB系统加个EQ平台就挺好，我最近正在设计EQ平台。DOB结构也改善，减轻结构重量。 ...

我本来想先自己想想，但还是没想明白，这EQ怎么加在DOB上？望详细说说。总之我对个人大型望远镜很感兴趣，你看北京天文馆的那个，个人超过它是完全有可能的，当然不一定是折射的。顺便问一句，为什么不磨一些大焦比的镜片？例如f8，f10的？是不好磨吗？

yspgf 发表于 2016-4-22 21:23
我本来想先自己想想，但还是没想明白，这EQ怎么加在DOB上？望详细说说。总之我对个人大型望远镜很感兴趣 ...

牛反的话磨大焦比主要是筒子会很长，牛反口径比折射大很多，小口径折射的做F10很正常，大口径F10的也少见，牛反的话也就150以内口径能做F8，超过203口径，一般都是F4-6，要不然筒子太长了。给DOB加EQ平台就是在DOB底座之下加个昂角调节器，使DOB不再水平放置，而是有一定角度放置，这样可以像赤道仪一样，实现只有动赤经轴就可以跟踪，同时消除了场旋。

xiaoguilink 发表于 2016-4-21 21:36
将整个镜身旋转是一件很困难的事情，相对而言，只旋转副镜笼是简单很多，或许可以更进一步，拿掉副镜，直焦 ...

关于导星方案，采用CCD，采用质心算法，采用闭环控制，采用码盘电机，估计能将误差控制在一个像素之内。

yspgf 发表于 2016-4-23 11:01
关于导星方案，采用CCD，采用质心算法，采用闭环控制，采用码盘电机，估计能将误差控制在一个像素之内。
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质心算法，是用OPENCV视觉库吗？我也在写这方面的程序，不过搁下了，方便的话加个QQ254884777，请教一下。