2011年7月19日火曜日

藪をつつけば虫(バグ)が出てきます・・・。

ピリオディックモーション検査用治具に目処らしきモノが立ってきたので、実機撮影との比較検証として、3時間半の撮影をしました。
・・・ところが、まだまだバグが潜んでいる様子です。


ピリオディックモーションのエラー量(振幅)は同じですが、明らかに軌跡の周期が伸びています。
これは極軸が動いている・・・つまり3時間半の撮影で、本体か雲台を固定している台かのどちらか?両方?がレンズとカメラの重心が変わる事でヘタってるのでしょう・・・。
ざっくりした計算ですが(合ってるかどうかは不明)、極軸が0.2°くらい変化した事になると思います。
この量が、多いか?少ないか?そんなモノかはわかりませんが、少なくても原因だけは明確にし、可能な限りの対策は必要で、先ずは雲台の固定方法をアルミ厚板に変更しました。

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木製台座 --> Φ60のアルミ丸板+ 8mmアルミ板に変更

それと、ちょっと気に入らない本体の軸受構造も変えようかと・・・考えております。。

評価は台風が去ってから、さ~て、どうなりますやら・・・。

yes投票ありがとうございます。(52)

8 件のコメント:

匿名 さんのコメント...

>ピリオディックモーションのエラー量(振幅)は同じですが、明らかに軌跡の周期が伸びています。

これは当然の結果です。何も問題ありませんよ。普通はそんなに長い露出をかけてPモーションを撮影しないので気が付かないだけです。
竜爺さんは、Pモーションをグラフのように写すために、わざと極軸を東西にズラして、星が赤緯方向に線状に流れるようにして撮影していますよね?

○真南付近の星を撮影する場合。
・極軸の東西のズレの影響で星は赤緯方向に流れる。
・極軸の上下のズレは星の赤緯方向の流れに影響しない。

上記が基本です。
したがって、Pモーションの撮影を長時間行なって「星が真南から西へ動く」と、それまで極軸の東西のズレの影響のみ受けていた赤緯の流れが、極軸の上下のズレの影響も受けるようになって、だんだん軌跡の周期が変わって行くわけです。
3時間半も露出したら、星は50度も西に動きますからね。

信頼できる綺麗な上下左右もシンメトリーなPモーションを撮影するためには、星の位置や極軸のズラし方など、けっこう気を遣います。ていうか、まじめに考えたらなかなか難しいですよ。

竜爺 さんのコメント...

匿名さん、いつもありがとうございます。

なかなか頭の中で、三次元の動きがイメージできず、このあたりが僕の算数能力の限界かも知れません(苦笑
二次元でイメージすると、真南から西にズレていく・・・は、半径が同じで中心点が異なり交わる二つの円の交点から、それぞれの円上に同じ角速度で動く点を考え、ピリオディックモーションの軌跡は、それぞれの点を結ぶ線分とすれば、その線分長の変化は・・・直線的では無いですね。。。

匿名さんの言われる、「周期は長くなる」・・・は、なんとなくイメージできてきました。。。
・・・と、言うことは、それほど、本体はヘタって無いって事ですね(嬉

匿名 さんのコメント...

極軸の狂いによる天空の場所毎の動き、極軸の設置精度と追尾誤差の関係を幾何学で求めるのは、かなり難解ですよ。
それもあって、この件に関する記述は、天文書にも望遠鏡メーカーのカタログにも見当たらないのだと思います。もっとも大切なデータなのにおかしな事ですけどね。

今回の実写は、最初は極軸の東西の狂いの影響で星が赤緯方向に良い感じで流れ出しましたが、上下にもけっこう狂っていたらしくてサインカーブがシンメトリーでなかったですね、それで真南から離れるにしたがって、東西の狂いの影響に加えて、上下の狂いの影響が次第に増えて行って、周期が伸びていった…。というのが手に取るようにわかる気がします。

いずれにしろ、この実写でのPモーションの周期の伸びは、本体の強度不足でヘタったのではありません。実に見事なカーブを描いていると思います。

竜爺 さんのコメント...

匿名さん おはようございます。

勉強になります(感謝

>幾何学で求めるのは、かなり難・・・
頭の中で、2枚の三角定規が回転しているだけでは解決しません(苦笑

当地はほぼ緯度35°ライン上に位地しているため(散歩で行ける距離)、水平を合わすと、そこそこ精度は出るはずです。ですから、上下のズレは自由雲台を含めた全体のヘタリかも知れません。
天気になれば、剛性を強化?した観測台?でもう一度、撮影してみます。。。

やればやるほど、分からない事が増えていきますね(楽汗

匿名 さんのコメント...

心配ないです。架台はヘタっていません。
極軸の上下がズレていなかったとしても、星が真南から西に動いて行けば、赤緯方向に流れる量は次第に変わって行きます。

ふつうの赤道儀はウオームホイール歯数144丁以上で、竜爺さんほど長い露出でPモーションを撮影しないこと、そして竜爺さんのポタ赤ほど綺麗なサインカーブでないことから、赤緯方向の流れ量の変化に気が付かないだけです。

今まで撮影されたPモーションで、露出が長くてカーブの綺麗なのを選んでチェックしてみてください。
多かれ少なかれ、露出開始と最後では、必ず赤緯方向の流れ量は変わっているはずです。

竜爺 さんのコメント...

匿名さん

ありがとうございます。

>露出開始と最後では、必ず赤緯方向の流れ量は変わっているはずです。

ご指摘の通りです。。

この件、もう一度まとめてから、偏芯軸の製作をし、補正を試みます・・・。

匿名 さんのコメント...

おお!いよいよ伝達ギヤの偏心軸式でPモーションの相殺を試みるのですね!
ギヤの穴が普通の公差のH8程度の場合、止めネジを力一杯締めると竜爺さんのポタ赤だと10秒角くらいは相殺できるのかな?(10年くらい前の計算の記憶)
かなり微妙ですよね。ギヤの穴の公差をH5~H10くらいまで用意しておいて、ベンチ測定後にギヤを選んで装着する手はあるかも知れないです。
ギヤの軸を旋盤で偏心チャッキングして削る手もありますが、うまく加工できるか?

でも、マイコンでやったほうが自由にできますよねぇ。
ウオームスクリューかギヤのどこかにスタートマークを付けてセンサーで読む必要が生じますが、伝達ギヤを外から見えるようにしておいて、目視でスタートしてもらう手もありますね。

どんなシステムができるか楽しみです。
こういう話は業界の人にはほとんど通じません。赤道儀屋さんて朴訥で真面目な加工屋のオッサンですから(笑)数学が出てくると理解できないし…(苦笑)真面目な作りだけど進歩がないのが赤道儀です。とくにポタ赤は全く進歩無しです。

竜爺 さんのコメント...

匿名さん

ハイ、やっと本題です。
一台一台測定し、旋盤で平歯車を削るか、穴を大きくして、偏芯シャフトを圧入・・って考えています。。(大手さんは絶対やらないでしょ(笑))
マイコンとか回路で補正するのはどちらかと言えば本職なのですが、ここはメカというハードウエアでやりたいですね。そのために旋盤も買ったのですから(嬉
念のため、回路的には原点μSWを取り付けられるよう、基板にコネクタは準備しております。
さ~て、どうなりますやら・・・たぶん、今思ってるほど、簡単じゃないと思います(笑