機械安裝與極軸校准
本章內容
3.1 安裝準備
請選擇在安裝赤道儀、望遠鏡、附件和重錘後仍然穩定的支撐。僅憑額定載荷不能確認穩定性；高度、支腿展開範圍、地面堅實程度和偏心載荷同樣重要。
請準備正確的安裝螺絲、兼容的轉接座或延長座，以及手動內六角扳手。檢查螺紋、夾持面和鳩尾板。在添加光學載荷之前，請確定緯度粗調檔位。
搬運時請支撐赤道儀本體，手應遠離調節連接處。赤道儀偏離竪直姿態時，如果僅放置在底座上而未固定，可能傾倒；請始終支撐，直到它連接到穩定的支撐上。
不要抓握、擠壓或提拉赤道儀本體與底座之間的黑色圓筒部位。對此部位施壓可能使其變形，影響防塵效果。請支撐赤道儀堅固的本體和底座，並避開調節連接處。
3.2 安裝三腳架或立柱
重載攝影配置建議優先選擇錨固合適的固定立柱，或額定承載能力適合的折疊式立柱，並確保頂板剛性及連接處牢固。碳纖維三腳架的額定承重本身不能說明剛性：腿部伸長、連接處和平台形變會影響振動衰減及導星。請盡量降低延長高度，並在整套設備安裝後評估剛性。
在望遠鏡完整運動範圍內，包括位於立柱兩側及 Park 位置時，整套設備的重心都必須保持在支撐底面的範圍內。偏心載荷或升高的延長座可能使支撐傾覆。當重錘有助於改善載荷分布時，可採用合適的重錘配置，並在每次添加重錘後重新檢查穩定性。重錘也會增加總載荷，不能彌補不合適的支撐底面或不穩固的立足點。
支撐示例
支撐和轉接座結構僅為示例。請確認實際支撐對您的設備配置是否適配，以及安裝緊韌體和額定載荷是否合適。
安裝支撐
- 將三腳架放在堅實地面上，按照製造商要求完全展開支腿，並固定撐桿和支腿鎖。
- 盡可能降低中柱高度，將安裝平台調平。
- 使用立柱時，檢查其底部連接和頂板。
- 使用延長座時，先將延長座連接並固定到支撐上，再放置赤道儀。分別檢查兩處連接。
- 檢查望遠鏡和相機在計劃運動範圍內與支撐之間是否有足夠淨空。
延長座可以增加淨空，但也會升高載荷。安裝後請重新評估穩定性。
3.3 安裝赤道儀
檢查赤道儀底座下方，識別安裝連接位置。當前 WD-20E 圖紙標示了中心 3/8 英吋連接，以及間隔 120° 的三個 M6 安裝孔。重載時，請搭配兼容轉接座使用三點 M6 安裝結構，不要僅依靠單個中心連接。必須固定全部三個安裝點；不能以一顆 M6 螺絲替代完整的安裝結構。根據實際轉接座和赤道儀選擇螺絲長度及螺紋旋入長度。
無論使用中心 3/8 英吋連接還是 M6 安裝結構，螺絲擰入赤道儀底座的深度都不得超過 10 mm。旋入過深可能損壞底座或卡住機構。請根據實際轉接座厚度及規定的墊片選擇螺絲長度；旋入深度指進入底座的部分，而不是螺絲總長度。使用兼容緊韌體，在不超過此上限的前提下保證足夠的螺紋嚙合；螺絲頂到底時不要強行擰入。
- 確認轉接座適用於 WD-20E 的孔位佈局。檢查每顆螺絲的長度及其擰入底座後的深度：最大 10 mm。
- 將赤道儀放在轉接座上，並持續支撐。
- 用手開始旋入螺絲。如果螺絲無法順暢旋轉，請取出並檢查孔位對準情況和螺紋兼容性。
- 使用正確的手動工具固定所有所需緊韌體，並遵循轉接座的緊固說明。
- 檢查是否晃動、連接處是否鬆動，以及是否與方位機構干涉。
當前 WD-20E 圖紙。打開完整分辨率 PDF 查看尺寸和螺紋位置。所有尺寸單位均為毫米。
3.4 安裝望遠鏡與附件
在兩個鳩尾槽夾具都固定之前，請始終支撐望遠鏡。不要利用赤道儀電機來補償僅部分夾入或未固定的鳩尾板。
- 安裝望遠鏡之前，完成緯度粗調檔位設置。
- 檢查鳩尾板是否為兼容的 Vixen 或 Losmandy 截面，並確認鳩尾板與望遠鏡自身的連接牢固。
- 將兩個鳩尾槽夾緊旋鈕松開到足以將鳩尾板放入相應槽內的程度。
- 將鳩尾板完全放入槽內。持續支撐望遠鏡，確保兩處夾具都有足夠的板材夾持長度。
- 用手擰緊兩個夾緊旋鈕，並確認鳩尾板不能抬起、晃動或滑動。
- 調整光學組件的位置，使其重心和附件淨空合適。任何重新定位之前，都應先支撐望遠鏡，再松開夾具。
- 安裝相機、導星設備、調焦器和其餘附件。最終配置完成後，再次檢查載荷評估和夾持牢固程度。
如有兼容的鳩尾板限位或防脫結構，請加以使用。不要僅因非標準鳩尾板外觀相似，就假定夾具能夠將其牢固夾緊。
3.5 載荷與重錘配置
應計入完整的望遠鏡組件：鏡筒、抱箍、鳩尾板、相機、濾鏡、調焦器、導星設備和附加緊韌體。既要檢查公佈的重量上限，也要檢查實際重心偏移產生的力矩。
重力力矩的靜態估算公式為：
力矩（N·m）= 重量（kg）× 9.81 × 垂直力臂（m）
= 重量（kg）× 0.0981 × 垂直力臂（cm）
請使用相關姿態中的最不利情況。力臂應從 RA 軸量到載荷重心，而不能僅從鳩尾槽頂部開始測量。
| 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 |
這些例子說明，重量較輕但體積較大的望遠鏡，也可能給驅動帶來很大的負載。正常運行應保持在推薦的 50 N·m以內，絕對不要超過最大 60 N·m。同時還必須遵守公佈的重量額定值和支撐系統限制。
製造商載荷幾何參考：L1 從鳩尾板平面測量，L2 從 RA 軸測量。圖中根據力矩推算的數值，不能替代獨立的重量、軸承、三腳架或制動器限制。
重錘
重錘桿連接規格為 M12 × 1.75。請使用兼容的重錘桿和重錘，並配備合適的鎖緊及末端防脫緊韌體。牢固安裝重錘桿，安裝每個重錘時予以支撐，並在操作前安裝／檢查末端限位件。
重錘總重量不得超過 10 kg。 此限制用於保護 M12 重錘桿連接螺紋，獨立於載荷重量和淨 RA 力矩。如果安裝多個重錘，應將它們的重量相加。不要為了得到有利的力矩計算結果而添加超過 10 kg 的重錘；應減輕光學載荷、減小重心偏移，或安全地重新定位望遠鏡。
另一側的重錘可以減小淨 RA 力矩，但也會增加重量、慣性以及一條可能發生碰撞的運動路徑。靜態估算時，可從載荷力矩中減去相反方向的重錘力矩，並評估各工作姿態下所得力矩的大小。不能通過相減來證明任意大的總載荷合理。
RA 制動器額定力矩為 45 N·m，低於最大通電工作力矩 60 N·m。因此，通電轉動時可以接受的載荷，在斷電時仍可能無法安全保持失衡狀態。請保守佈置載荷，必要時使用合適重錘，並在關機、拆卸或維護前支撐設備。不要將持續供電作為唯一保障。
不使用重錘運行，並不意味著可以省略對三腳架傾覆、風載和設備防脫的評估。更換相機、增加導星鏡或移動鳩尾板後，請重新檢查整套配置。
估算您的設備配置
請輸入完整光學載荷重量，以及 RA 軸到相應重心的垂直距離。如果使用多個重錘，請輸入總重量（最大 10 kg）和按重量加權的平均力臂。請評估相關姿態中的最不利情況；估算假定重錘力矩與載荷力矩直接相反。
WD-20E 赤經軸靜態扭矩估算器
示例數值可以修改。請使用實際測量值，並考慮相關姿態中最不利的情況。所有距離均為相對於赤經軸的垂直力臂，單位為釐米。
- 載荷扭矩
- 24.5 N·m
- 方向相反的重錘扭矩
- 0.0 N·m
- 赤經軸剩餘扭矩（絕對值）
- 24.5 N·m
- 載荷方向
- 光學載荷側
- 光學載荷質量： 未超出不使用重錘時標稱的 22 kg 載荷上限。
- 通電驅動扭矩： 此次靜態估算未超出 50 N·m 建議值。
- 赤經軸制動器： 此次靜態估算低於 45 N·m 的保持扭矩額定值，但這不能確認載荷能夠安全保持。
增加的重錘質量：0.0 kg。檢查支撐裝置的承載能力時，應計入赤道儀、重錘桿、轉接件及全部設備。
此估算僅計算方向相反的靜態重力扭矩，不評估三腳架傾覆、慣性、風力、剛性、線纜拖拽、軸承載荷或運動淨空，也不能據此認定安裝安全。必須同時遵守各項獨立的質量、扭矩和支撐限制。
3.6 緯度與方位調節
完整的 0–90° 緯度範圍分為三個粗調檔位。每個檔位提供 30° 的微調範圍，相鄰檔位之間有少量重合。使用 GEM 模式時，應將極軸高度角設為大致等於觀測緯度的絕對值，並根據所在半球指向北天極或南天極。
緯度粗調
請選擇其 30° 微調範圍包含觀測緯度的粗調檔位。相鄰範圍之間的少量重合，便於在範圍邊界附近選擇合適檔位。不要試圖僅使用微調機構覆蓋整個 90° 範圍。
松開粗調檔位固定件之前，請移除望遠鏡及所附載荷。將赤道儀固定在支撐上，並托住本體，防止檔位機構松開時本體下落。
- 移除望遠鏡及所附載荷，並將赤道儀固定到支撐上後，找到檔位固定件和操作開口。支撐本體，略微松開兩個緯度鎖緊手柄。從每個手柄自身的外端觀察，逆時針旋轉以松開。
- 在微調機構可用行程內，將檔位螺絲孔與操作開口完全對準。擰出或重新擰入檔位螺絲之前，必須將孔位完全對準。
- 使用尺寸正確的手動內六角扳手取下檔位螺絲，並持續支撐本體。
- 持續支撐本體，選擇合適的粗調檔位，再次將螺絲孔與操作開口完全對準。
- 用手開始旋入螺絲，將其完全擰入並固定。如果螺紋無法順暢嚙合，請停止；不要強行擰入未對準的螺紋。
- 固定緯度鎖緊手柄，檢查檔位設置是否穩定，再安裝望遠鏡。
孔位未對準或螺絲僅部分旋入，可能損壞螺紋，或使檔位設置不牢固。改變粗調檔位的全過程都必須支撐本體。選擇檔位後，務必確保檔位螺絲已經完全擰入並固定，然後才能移動或搬運赤道儀、發出轉軸運動指令或安裝望遠鏡。不要在該螺絲僅部分旋入時操作赤道儀。
如果無法確認操作位置或螺紋嚙合情況，請停止，不要強行擰入螺絲。
緯度微調
緯度微調手柄完整旋轉一圈，極軸高度角約改變 1°。此數值僅作為近似調節參考；最終結果應以極軸校准測量為準。每個所選粗調檔位的可用微調行程為 30°。
常規微調時，一般保持緯度鎖緊手柄鎖緊，以避免松開後重新鎖緊導致極軸晃動。
緯度修正幅度 大於 2° 時，請先松開緯度鎖緊手柄，再旋轉微調機構，避免調節螺絲磨損。修正後固定手柄，並重新測量極軸校准結果。遇到異常阻力時請停止，不要強行操作機構。
微調機構達到行程終點後，不要繼續用力旋轉，否則可能損壞調節機構。如果所需緯度超出可用範圍，請停止，卸下光學載荷，並按照緯度粗調流程選擇另一檔位。絕對不要強行操作微調機構來擴大其 30° 行程。
- 根據所用極軸校准方法確定需要的修正量。
- 常規微調一般保持緯度鎖緊手柄鎖緊。如果所需修正大於 2°，請在調節前松開。
- 緩慢旋轉微調機構，同時觀察極軸位置或校准結果。
- 如果松開了緯度鎖緊手柄，請重新固定。修正後再次測量校准結果。
正對微調手柄的外端觀察，順時針旋轉會升高極軸高度角，逆時針旋轉會降低高度角。在進行大幅修正之前，請先用小幅動作確認您設備上的實際響應。
箭頭表示方向，而不是規定的調節量。按照上文說明，常規微調一般保持緯度鎖緊手柄鎖緊；大於 2° 的修正應先解鎖。
方位微調
方位微調範圍為 ±8°。方位微調手柄完整旋轉一圈，方位約改變 1°；最終修正應以校准測量為準。請先將整個支撐朝向天極的大致方向，使微調機構能夠完成剩餘修正。不要強行旋轉超過行程的調節件。
- 略微松開方位鎖緊件，不要將其取下。
- 先退回需要讓出空間一側的相向調節螺絲。
- 緩慢旋轉另一側調節螺絲，使底座朝所需方向移動。
- 讓兩個調節螺絲恢復適當接觸，不要讓它們用力相互頂壓。
- 固定方位鎖緊件，並重新檢查校准結果。
方向示意圖將兩個相向調節螺絲標為 A 和 B。每個旋鈕的順／逆時針方向應從該旋鈕的外端觀察；赤道儀的方位旋轉方向則從上方觀察。
| 所需赤道儀旋轉方向，從上方觀察 | 先退回 | 再旋入 |
|---|---|---|
| 逆時針 | B 逆時針 | A 順時針 |
| 順時針 | A 逆時針 | B 順時針 |
如果調節件需要異常大的力量，請停止。繼續之前，先檢查鎖緊件和相向螺絲。過大的力量可能磨損或損壞機構，並使安裝位置發生偏移。
3.7 極軸校准
極軸校准是在物理上將 RA 軸指向天極，與同步坐標、將目標居中、歸零或停放不同。
- 確認 GEM 模式、大致極軸方向與緯度，以及正確的觀測資料。
- 選擇設備支持的圖像解析極軸校准流程，或另一種成熟的校准方法。
- 任何軟體控制旋轉開始前，都應檢查所需運動範圍、線纜和安全限位。請選擇運動路徑有充分淨空的流程。
- 遵循流程中的拍攝和解析步驟。如果解析結果不合理或運動異常，請停止並排查。
- 使用機械緯度和方位調節機構完成要求的修正，而不是使用普通 GoTo 或 Sync。
- 固定所有已松開的調節鎖緊件，並重復測量；常規緯度微調一般保持緯度鎖緊手柄鎖緊。目標測得的極軸誤差為小於 2 角分（2′），並以新一輪測量驗證。
- 恢復正常 GoTo定位操作之前，請按照控制端要求確認 Home／指向狀態。
在北半球應指向北天極，在南半球應指向南天極。指南針只能輔助大致定向，因為磁北與真北不同，附近金屬也可能影響讀數。
望遠鏡重心與極軸穩定性
緯度調節機構採用低間隙設計。緯度鎖緊手柄主要用於防止鬆動和晃動，並非設計用來承擔望遠鏡光學鏡筒組件（OTA）的全部重力支撐。更用力地擰緊手柄，不能替代正確的載荷佈置。
較重的 OTA 在轉軸旋轉時，可能使載荷重心移向赤道儀前方或後方。即使初始位置的極軸校准正確，這種變化的負載也可能使緯度機構產生移動，影響極軸穩定性。
最佳做法： 在松開夾具時充分支撐望遠鏡，重新調整 OTA 在鳩尾板上的位置，使其重心在計劃觀測姿態中保持朝向 赤道儀前方。必要時使用兼容的重錘，使組合載荷的重心保持在前方，並減小前後負載變化。重錘改變的是組合重心，而不是 OTA 自身重心。必須遵守重錘總重量最大 10 kg、RA 力矩、制動保持能力、支撐穩定性和淨空限制。
固定載荷和緯度鎖緊手柄後，請在有淨空且有人監控的情況下，移動到多個具有代表性的軸姿態，檢查極軸校准。如果結果變化，應修正載荷位置或重錘配置，並重新測量；不要僅靠更用力地擰緊鎖緊手柄解決。
推薦的相機校准方法
當相機和控制平台支持時，建議使用基於圖像解析的極軸校准流程。先完成對焦，確認能夠可靠解析，再遵循所選流程的跟蹤與旋轉要求。普通圖像解析和 Sync 用於校准指向；專用極軸校准流程用於測量物理極軸誤差。
| 平台 | 方法 | 實際檢查 |
|---|---|---|
| N.I.N.A. | Three Point Polar Alignment 插件（三點極軸校准） | 配置相機／光學參數和可用解析器；啓動前檢查完整 RA 掃描範圍。 |
| StellarMate / Ekos | Polar Alignment Assistant（極軸校准助手） | 設置具有淨空的旋轉方向與範圍；機械修正時使用刷新的圖像解析誤差。 |
| ASIAIR | ASIAIR 用戶手冊中的 Polar Alignment（極軸校准）流程 | 在 Preview（預覽）中確認解析正常，然後遵循校准流程，並在調節底座時刷新誤差。 |
兩次校准與刷新測量
在此 WD-20E 流程中，軟體完成參考測量後，應爭取每輪實時微調在約兩分鐘內完成。這是實際調節的時間目標，並非對對焦、初次拍攝、解析或完整軟體流程規定兩分鐘上限。不要為了達到目標而倉促進行機械檢查或強行操作調節件。
避免長時間依據舊參考結果持續調節。跟蹤漂移和觀測視場變化可能影響顯示的修正量；如果一輪調節用時明顯過長，請重新開始測量，進行新一輪微調。N.I.N.A. 插件的 FAQ 也建議在最終調節耗時較長時重新測量。
完成兩輪獨立測量：第一輪用於主要修正，固定所有已松開的鎖緊件後，啓動新的一輪測量來驗證剩餘誤差。修正任何明顯變化，並在修正及必要的重新鎖緊後再次檢查。反復查看同一個未刷新的結果，不屬於獨立驗證。
高精度 RA 編碼器測量並校正 RA 軸旋轉，但不能修正物理上未對準的極軸。即使 RA 旋轉控制準確，較大的極軸誤差也會產生緩慢跟蹤漂移。目標測得的極軸誤差應小於 2 角分（2′），然後在鎖緊後以新一輪測量驗證，並檢查載荷旋轉時是否發生變化。這項建議不保證導星或曝光性能；焦距、視寧度、形變及導星條件仍然重要。
3.8 線纜佈置與運動淨空
請固定線纜，避免接頭端承受線纜重量。為每個運動軸安排可控的餘量彎環，讓線纜遠離鳩尾槽夾具、調節連接處和三腳架撐桿。
佈置彎環時，應避免任一轉軸將線纜纏繞在赤道儀、重錘桿或支撐上。檢查兩個轉動方向、望遠鏡位於立柱兩側時，以及 Home 和 Park 位置；起始位置沒有干涉的線圈，隨後也可能收緊。將線纜固定在靜止一側，並為運動部分保留足夠餘量，使其可以彎曲而不會纏繞或拉扯插頭。
赤道儀運動時，避免 DC 插頭相對於插座大幅度或反復旋轉。請在靠近赤道儀靜止本體處佈置並固定電源線，使運動由可控彎環吸收，而不是扭轉接頭。相對旋轉或側向受力可能導致電源接觸間歇性中斷。關閉電源後，檢查接頭是否完全插入以及是否做好應力釋放；如果運動造成掉電，請修正布線或更換損壞線纜，再繼續使用。
請檢查以下所有項目：
- 三腳架／立柱附近的相機、調焦器和濾鏡輪淨空。
- 望遠鏡位於立柱任一側及 Home 附近時，望遠鏡和導星鏡的淨空。
- 重錘桿、重錘和末端限位件的運動範圍。
- 轉動、導星、歸零、停放和中天翻轉期間的線纜餘量。
- 實際計劃的 Park 位置，以及 AEB Auto Tune 使用的任何運動。
首次通電檢查時，請使用短距離、低速指令，並留在赤道儀旁。在到達淨空不確定的區域前停止。擴大已測試的運動範圍之前，請先調整機械配置和安全限位。
不要讓望遠鏡撞擊三腳架來測試 EC HA Limit 或 AEB。保護響應需要特定條件，並不能保證碰撞不會造成損壞。