机械安装与极轴校准
本章内容
3.1 安装准备
请选择在安装赤道仪、望远镜、附件和重锤后仍然稳定的支撑。仅凭额定载荷不能确认稳定性；高度、支腿展开范围、地面坚实程度和偏心载荷同样重要。
请准备正确的安装螺丝、兼容的转接座或延长座，以及手动内六角扳手。检查螺纹、夹持面和鸠尾板。在添加光学载荷之前，请确定纬度粗调档位。
搬运时请支撑赤道仪本体，手应远离调节连接处。赤道仪偏离竖直姿态时，如果仅放置在底座上而未固定，可能倾倒；请始终支撑，直到它连接到稳定的支撑上。
不要抓握、挤压或提拉赤道仪本体与底座之间的黑色圆筒部位。对此部位施压可能使其变形，影响防尘效果。请支撑赤道仪坚固的本体和底座，并避开调节连接处。
3.2 安装三脚架或立柱
重载摄影配置建议优先选择锚固合适的固定立柱，或额定承载能力适合的折叠式立柱，并确保顶板刚性及连接处牢固。碳纤维三脚架的额定承重本身不能说明刚性：腿部伸长、连接处和平台形变会影响振动衰减及导星。请尽量降低延长高度，并在整套设备安装后评估刚性。
在望远镜完整运动范围内，包括位于立柱两侧及 Park 位置时，整套设备的重心都必须保持在支撑底面的范围内。偏心载荷或升高的延长座可能使支撑倾覆。当重锤有助于改善载荷分布时，可采用合适的重锤配置，并在每次添加重锤后重新检查稳定性。重锤也会增加总载荷，不能弥补不合适的支撑底面或不稳固的立足点。
支撑示例
支撑和转接座结构仅为示例。请确认实际支撑对您的设备配置是否适配，以及安装紧固件和额定载荷是否合适。
安装支撑
- 将三脚架放在坚实地面上，按照制造商要求完全展开支腿，并固定撑杆和支腿锁。
- 尽可能降低中柱高度，将安装平台调平。
- 使用立柱时，检查其底部连接和顶板。
- 使用延长座时，先将延长座连接并固定到支撑上，再放置赤道仪。分别检查两处连接。
- 检查望远镜和相机在计划运动范围内与支撑之间是否有足够净空。
延长座可以增加净空，但也会升高载荷。安装后请重新评估稳定性。
3.3 安装赤道仪
检查赤道仪底座下方，确认安装连接位置。WD-20EP 产品页链接的共用 WD-20E 底座图纸显示中心 3/8 英寸连接，以及间隔 120° 的三个 M6 安装孔。选择转接座前，务必核对实物 WD-20EP 底座。重载建议使用兼容的三点 M6 安装结构，完整固定三个安装点。
无论使用中心 3/8 英寸连接还是 M6 安装结构，螺丝拧入赤道仪底座的深度都不得超过 10 mm。旋入过深可能损坏底座或卡住机构。请根据实际转接座厚度及规定的垫片选择螺丝长度；旋入深度指进入底座的部分，而不是螺丝总长度。使用兼容紧固件，在不超过此上限的前提下保证足够的螺纹啮合；螺丝顶到底时不要强行拧入。
- 确认转接座适用于 WD-20EP 的孔位布局。检查每颗螺丝的长度及其拧入底座后的深度：最大 10 mm。
- 将赤道仪放在转接座上，并持续支撑。
- 用手开始旋入螺丝。如果螺丝无法顺畅旋转，请取出并检查孔位对准情况和螺纹兼容性。
- 使用正确的手动工具固定所有所需紧固件，并遵循转接座的紧固说明。
- 检查是否晃动、连接处是否松动，以及是否与方位机构干涉。
此图为 WD-20EP 产品页引用的共用底座图纸。打开完整 PDF 查看尺寸和螺纹位置，并核对实物 WD-20EP。尺寸单位为毫米。
3.4 安装望远镜与附件
在两个鸠尾槽夹具都固定之前，请始终支撑望远镜。不要利用赤道仪电机来补偿仅部分夹入或未固定的鸠尾板。
- 安装望远镜之前，完成纬度粗调档位设置。
- 检查鸠尾板是否为兼容的 Vixen 或 Losmandy 截面，并确认鸠尾板与望远镜自身的连接牢固。
- 将两个鸠尾槽夹紧旋钮松开到足以将鸠尾板放入相应槽内的程度。
- 将鸠尾板完全放入槽内。持续支撑望远镜，确保两处夹具都有足够的板材夹持长度。
- 用手拧紧两个夹紧旋钮，并确认鸠尾板不能抬起、晃动或滑动。
- 调整光学组件的位置，使其重心和附件净空合适。任何重新定位之前，都应先支撑望远镜，再松开夹具。
- 安装相机、导星设备、调焦器和其余附件。最终配置完成后，再次检查载荷评估和夹持牢固程度。
如有兼容的鸠尾板限位或防脱结构，请加以使用。不要仅因非标准鸠尾板外观相似，就假定夹具能够将其牢固夹紧。
3.5 载荷与重锤配置
应计入完整的望远镜组件：镜筒、抱箍、鸠尾板、相机、滤镜、调焦器、导星设备和附加紧固件。既要检查公布的重量上限，也要检查实际重心偏移产生的力矩。
重力力矩的静态估算公式为：
力矩（N·m）= 重量（kg）× 9.81 × 垂直力臂（m）
= 重量（kg）× 0.0981 × 垂直力臂（cm）
请使用相关姿态中的最不利情况。力臂应从 RA 轴量到载荷重心，而不能仅从鸠尾槽顶部开始测量。
| 示例 | 近似 RA 力矩 |
|---|---|
| 10 kg，力臂 25 cm | 24.5 N·m |
| 20 kg，力臂 25 cm | 49.1 N·m |
| 20 kg，力臂 30 cm | 58.9 N·m |
这些例子说明，重量较轻但体积较大的望远镜，也可能给驱动带来很大的负载。正常运行应保持在推荐的 50 N·m以内，绝对不要超过最大 60 N·m。同时还必须遵守公布的重量额定值和支撑系统限制。
制造商载荷几何参考：L1 从鸠尾板平面测量，L2 从 RA 轴测量。图中根据力矩推算的数值，不能替代独立的重量、轴承、三脚架或制动器限制。
重锤
重锤杆连接规格为 M12 × 1.75。请使用兼容的重锤杆和重锤，并配备合适的锁紧及末端防脱紧固件。牢固安装重锤杆，安装每个重锤时予以支撑，并在操作前安装／检查末端限位件。
重锤总重量不得超过 10 kg。 此限制用于保护 M12 重锤杆连接螺纹，独立于载荷重量和净 RA 力矩。如果安装多个重锤，应将它们的重量相加。不要为了得到有利的力矩计算结果而添加超过 10 kg 的重锤；应减轻光学载荷、减小重心偏移，或安全地重新定位望远镜。
另一侧的重锤可以减小净 RA 力矩，但也会增加重量、惯性以及一条可能发生碰撞的运动路径。静态估算时，可从载荷力矩中减去相反方向的重锤力矩，并评估各工作姿态下所得力矩的大小。不能通过相减来证明任意大的总载荷合理。
RA 制动器额定力矩为 45 N·m，低于最大通电工作力矩 60 N·m。因此，通电转动时可以接受的载荷，在断电时仍可能无法安全保持失衡状态。请保守布置载荷，必要时使用合适重锤，并在关机、拆卸或维护前支撑设备。不要将持续供电作为唯一保障。
不使用重锤运行，并不意味着可以省略对三脚架倾覆、风载和设备防脱的评估。更换相机、增加导星镜或移动鸠尾板后，请重新检查整套配置。
估算您的设备配置
请输入完整光学载荷重量，以及 RA 轴到相应重心的垂直距离。如果使用多个重锤，请输入总重量（最大 10 kg）和按重量加权的平均力臂。请评估相关姿态中的最不利情况；估算假定重锤力矩与载荷力矩直接相反。
WD-20EP static RA torque estimator
示例数值可以修改。请使用实际测量值，并考虑相关姿态中最不利的情况。所有距离均为相对于赤经轴的垂直力臂，单位为厘米。
- 载荷扭矩
- 24.5 N·m
- 方向相反的重锤扭矩
- 0.0 N·m
- 赤经轴剩余扭矩（绝对值）
- 24.5 N·m
- 载荷方向
- 光学载荷侧
- 光学载荷质量： 未超出不使用重锤时标称的 22 kg 载荷上限。
- 通电驱动扭矩： 此次静态估算未超出 50 N·m 建议值。
- 赤经轴制动器： 此次静态估算低于 45 N·m 的保持扭矩额定值，但这不能确认载荷能够安全保持。
增加的重锤质量：0.0 kg。检查支撑装置的承载能力时，应计入赤道仪、重锤杆、转接件及全部设备。
此估算仅计算方向相反的静态重力扭矩，不评估三脚架倾覆、惯性、风力、刚性、线缆拖拽、轴承载荷或运动净空，也不能据此认定安装安全。必须同时遵守各项独立的质量、扭矩和支撑限制。
3.6 纬度与方位调节
完整的 0–90° 纬度范围分为三个粗调档位。每个档位提供 30° 的微调范围，相邻档位之间有少量重合。使用 GEM 模式时，应将极轴高度角设为大致等于观测纬度的绝对值，并根据所在半球指向北天极或南天极。
纬度粗调
请选择其 30° 微调范围包含观测纬度的粗调档位。相邻范围之间的少量重合，便于在范围边界附近选择合适档位。不要试图仅使用微调机构覆盖整个 90° 范围。
松开粗调档位固定件之前，请移除望远镜及所附载荷。将赤道仪固定在支撑上，并托住本体，防止档位机构松开时本体下落。
- 移除望远镜及所附载荷，并将赤道仪固定到支撑上后，找到档位固定件和操作开口。支撑本体，略微松开两个纬度锁紧手柄。从每个手柄自身的外端观察，逆时针旋转以松开。
- 在微调机构可用行程内，将档位螺丝孔与操作开口完全对准。拧出或重新拧入档位螺丝之前，必须将孔位完全对准。
- 使用尺寸正确的手动内六角扳手取下档位螺丝，并持续支撑本体。
- 持续支撑本体，选择合适的粗调档位，再次将螺丝孔与操作开口完全对准。
- 用手开始旋入螺丝，将其完全拧入并固定。如果螺纹无法顺畅啮合，请停止；不要强行拧入未对准的螺纹。
- 固定纬度锁紧手柄，检查档位设置是否稳定，再安装望远镜。
孔位未对准或螺丝仅部分旋入，可能损坏螺纹，或使档位设置不牢固。改变粗调档位的全过程都必须支撑本体。选择档位后，务必确保档位螺丝已经完全拧入并固定，然后才能移动或搬运赤道仪、发出转轴运动指令或安装望远镜。不要在该螺丝仅部分旋入时操作赤道仪。
如果无法确认操作位置或螺纹啮合情况，请停止，不要强行拧入螺丝。
纬度微调
纬度微调手柄完整旋转一圈，极轴高度角约改变 1°。此数值仅作为近似调节参考；最终结果应以极轴校准测量为准。每个所选粗调档位的可用微调行程为 30°。
常规微调时，一般保持纬度锁紧手柄锁紧，以避免松开后重新锁紧导致极轴晃动。
纬度修正幅度 大于 2° 时，请先松开纬度锁紧手柄，再旋转微调机构，避免调节螺丝磨损。修正后固定手柄，并重新测量极轴校准结果。遇到异常阻力时请停止，不要强行操作机构。
微调机构达到行程终点后，不要继续用力旋转，否则可能损坏调节机构。如果所需纬度超出可用范围，请停止，卸下光学载荷，并按照纬度粗调流程选择另一档位。绝对不要强行操作微调机构来扩大其 30° 行程。
- 根据所用极轴校准方法确定需要的修正量。
- 常规微调一般保持纬度锁紧手柄锁紧。如果所需修正大于 2°，请在调节前松开。
- 缓慢旋转微调机构，同时观察极轴位置或校准结果。
- 如果松开了纬度锁紧手柄，请重新固定。修正后再次测量校准结果。
正对微调手柄的外端观察，顺时针旋转会升高极轴高度角，逆时针旋转会降低高度角。在进行大幅修正之前，请先用小幅动作确认您设备上的实际响应。
箭头表示方向，而不是规定的调节量。按照上文说明，常规微调一般保持纬度锁紧手柄锁紧；大于 2° 的修正应先解锁。
方位微调
方位微调范围为 ±8°。方位微调手柄完整旋转一圈，方位约改变 1°；最终修正应以校准测量为准。请先将整个支撑朝向天极的大致方向，使微调机构能够完成剩余修正。不要强行旋转超过行程的调节件。
- 略微松开方位锁紧件，不要将其取下。
- 先退回需要让出空间一侧的相向调节螺丝。
- 缓慢旋转另一侧调节螺丝，使底座朝所需方向移动。
- 让两个调节螺丝恢复适当接触，不要让它们用力相互顶压。
- 固定方位锁紧件，并重新检查校准结果。
方向示意图将两个相向调节螺丝标为 A 和 B。每个旋钮的顺／逆时针方向应从该旋钮的外端观察；赤道仪的方位旋转方向则从上方观察。
| 所需赤道仪旋转方向，从上方观察 | 先退回 | 再旋入 |
|---|---|---|
| 逆时针 | B 逆时针 | A 顺时针 |
| 顺时针 | A 逆时针 | B 顺时针 |
如果调节件需要异常大的力量，请停止。继续之前，先检查锁紧件和相向螺丝。过大的力量可能磨损或损坏机构，并使安装位置发生偏移。
3.7 极轴校准
极轴校准是在物理上将 RA 轴指向天极，与同步坐标、将目标居中、归零或停放不同。
- 确认 GEM 模式、大致极轴方向与纬度，以及正确的观测数据。
- 选择设备支持的图像解析极轴校准流程，或另一种成熟的校准方法。
- 任何软件控制旋转开始前，都应检查所需运动范围、线缆和安全限位。请选择运动路径有充分净空的流程。
- 遵循流程中的拍摄和解析步骤。如果解析结果不合理或运动异常，请停止并排查。
- 使用机械纬度和方位调节机构完成要求的修正，而不是使用普通 GoTo 或 Sync。
- 固定所有已松开的调节锁紧件，并重复测量；常规纬度微调一般保持纬度锁紧手柄锁紧。目标测得的极轴误差为小于 2 角分（2′），并以新一轮测量验证。
- 恢复正常 GoTo定位操作之前，请按照控制端要求确认 Home／指向状态。
在北半球应指向北天极，在南半球应指向南天极。指南针只能辅助大致定向，因为磁北与真北不同，附近金属也可能影响读数。
望远镜重心与极轴稳定性
纬度调节机构采用低间隙设计。纬度锁紧手柄主要用于防止松动和晃动，并非设计用来承担望远镜光学镜筒组件（OTA）的全部重力支撑。更用力地拧紧手柄，不能替代正确的载荷布置。
较重的 OTA 在转轴旋转时，可能使载荷重心移向赤道仪前方或后方。即使初始位置的极轴校准正确，这种变化的负载也可能使纬度机构产生移动，影响极轴稳定性。
最佳做法： 在松开夹具时充分支撑望远镜，重新调整 OTA 在鸠尾板上的位置，使其重心在计划观测姿态中保持朝向 赤道仪前方。必要时使用兼容的重锤，使组合载荷的重心保持在前方，并减小前后负载变化。重锤改变的是组合重心，而不是 OTA 自身重心。必须遵守重锤总重量最大 10 kg、RA 力矩、制动保持能力、支撑稳定性和净空限制。
固定载荷和纬度锁紧手柄后，请在有净空且有人监控的情况下，移动到多个具有代表性的轴姿态，检查极轴校准。如果结果变化，应修正载荷位置或重锤配置，并重新测量；不要仅靠更用力地拧紧锁紧手柄解决。
推荐的相机校准方法
当相机和控制平台支持时，建议使用基于图像解析的极轴校准流程。先完成对焦，确认能够可靠解析，再遵循所选流程的跟踪与旋转要求。普通图像解析和 Sync 用于校准指向；专用极轴校准流程用于测量物理极轴误差。
| 平台 | 方法 | 实际检查 |
|---|---|---|
| N.I.N.A. | Three Point Polar Alignment 插件（三点极轴校准） | 配置相机／光学参数和可用解析器；启动前检查完整 RA 扫描范围。 |
| StellarMate / Ekos | Polar Alignment Assistant（极轴校准助手） | 设置具有净空的旋转方向与范围；机械修正时使用刷新的图像解析误差。 |
| ASIAIR | ASIAIR 用户手册中的 Polar Alignment（极轴校准）流程 | 在 Preview（预览）中确认解析正常，然后遵循校准流程，并在调节底座时刷新误差。 |
两次校准与刷新测量
在此 WD-20EP 流程中，软件完成参考测量后，应争取每轮实时微调在约两分钟内完成。这是实际调节的时间目标，并非对对焦、初次拍摄、解析或完整软件流程规定两分钟上限。不要为了达到目标而仓促进行机械检查或强行操作调节件。
避免长时间依据旧参考结果持续调节。跟踪漂移和观测视场变化可能影响显示的修正量；如果一轮调节用时明显过长，请重新开始测量，进行新一轮微调。N.I.N.A. 插件的 FAQ 也建议在最终调节耗时较长时重新测量。
完成两轮独立测量：第一轮用于主要修正，固定所有已松开的锁紧件后，启动新的一轮测量来验证剩余误差。修正任何明显变化，并在修正及必要的重新锁紧后再次检查。反复查看同一个未刷新的结果，不属于独立验证。
高精度 RA 编码器测量并校正 RA 轴旋转，但不能修正物理上未对准的极轴。即使 RA 旋转控制准确，较大的极轴误差也会产生缓慢跟踪漂移。目标测得的极轴误差应小于 2 角分（2′），然后在锁紧后以新一轮测量验证，并检查载荷旋转时是否发生变化。这项建议不保证导星或曝光性能；焦距、视宁度、形变及导星条件仍然重要。
3.8 线缆布置与运动净空
WD-20EP 的鞍座 A/B 短线仍须避开望远镜、夹具和运动轴。鞍座供电减少长线，不意味着可以省略全行程检查。将附件线固定在望远镜侧，在鞍座接口留有短而受控的余量；不要在 USB-C 插头处急弯，也不要让线缆从鸠尾槽夹具下穿过。
请固定线缆，避免接头端承受线缆重量。为每个运动轴安排可控的余量弯环，让线缆远离鸠尾槽夹具、调节连接处和三脚架撑杆。
布置弯环时，应避免任一转轴将线缆缠绕在赤道仪、重锤杆或支撑上。检查两个转动方向、望远镜位于立柱两侧时，以及 Home 和 Park 位置；起始位置没有干涉的线圈，随后也可能收紧。将线缆固定在静止一侧，并为运动部分保留足够余量，使其可以弯曲而不会缠绕或拉扯插头。
赤道仪运动时，避免 DC 插头相对于插座大幅度或反复旋转。请在靠近赤道仪静止本体处布置并固定电源线，使运动由可控弯环吸收，而不是扭转接头。相对旋转或侧向受力可能导致电源接触间歇性中断。关闭电源后，检查接头是否完全插入以及是否做好应力释放；如果运动造成掉电，请修正布线或更换损坏线缆，再继续使用。
请检查以下所有项目：
- 三脚架／立柱附近的相机、调焦器和滤镜轮净空。
- 望远镜位于立柱任一侧及 Home 附近时，望远镜和导星镜的净空。
- 重锤杆、重锤和末端限位件的运动范围。
- 转动、导星、归零、停放和中天翻转期间的线缆余量。
- 实际计划的 Park 位置，以及 AEB Auto Tune 使用的任何运动。
首次通电检查时，请使用短距离、低速指令，并留在赤道仪旁。在到达净空不确定的区域前停止。扩大已测试的运动范围之前，请先调整机械配置和安全限位。
不要让望远镜撞击三脚架来测试 EC HA Limit 或 AEB。保护响应需要特定条件，并不能保证碰撞不会造成损坏。