日常操作
本章內容
- 5.1 啓動與狀態檢查
- 5.2 地點、日期與時間
- 5.3 手動轉動
- 5.4 初始位置與 Home 歸零
- 5.5 GoTo 定位與指向同步
- 5.6 跟蹤
- 5.7 導星
- 5.8 中天翻轉
- 5.9 Park 停放與關機
- 5.10 GEM 與 AltAz 模式切換
5.1 啓動與狀態檢查
每次觀測時,請檢查附件連接、重錘固定、支撐穩定性、電源線和運動間隙。拍攝設備組合發生變化後,之前驗證的間隙或保護設置可能不再適用。
- 保持搖桿居中,連接 AHC 並啓動赤道儀。
- 等待綠色赤道儀圖標出現,並確認坐標/狀態讀數合理。
- 確認物理安裝方式與 GEM 或 AltAz 模式一致。
- 檢查時間/地點、當前模式下可用的安全設置(包括 GEM 中的 EC HA Limit)、AEB 狀態和警告指示。
- 如果正常操作需要,請執行 Unpark,再完成必要的 Home 歸零和校准檢查。
開機後的首次 GoTo 定位或手動轉動前,請更新赤道儀地點/時間,並啓用 Tracking。按 5.6 啓動與坐標限位初始化 操作;僅顯示 Tracking ON 不代表基於坐標的保護已建立。
橙色警告三角形表示赤道儀報告了限位或安全警告。請停止操作,查看 Settings > Safety & Limits,查明原因後再恢復。
切換工作模式
模式切換同時涉及物理安裝方式和控制器工作模式。請按 5.10 GEM 與 AltAz 模式切換 操作,包括卸下載荷、建議的鳩尾槽 90° 轉向、AHC 模式選擇和赤道儀重新啓動。僅在軟體中選擇模式不能完成機械轉換。
5.2 地點、日期與時間
正確的地點、日期和時間是赤道儀坐標系統的基礎。 GoTo 定位根據這些資料確定目標在天空中的位置。中天限制使用計算所得的時角,Horizon/Overhead 限制使用計算所得的高度角。舊觀測地點、錯誤日期、時區或時鐘都可能使坐標出錯:赤道儀可能指向錯誤、出現不必要的停止,或允許本應被軟體限位阻止的運動。每次觀測開始、更換地點,以及連接可能更新這些資料的應用程序後,都應核對。
正確的時間和地點不能防止錯誤的天文圖像解析 Sync。Sync 會改變赤道儀指向坐標;錯誤的解析結果或同步可能使基於坐標的中天和高度限位失去可靠性。應用 Sync 前,請覈實解析視場。EC HA Limit 提供基於編碼器參考的 RA 行程保護,AEB 可對異常載荷提供有限的被動響應。它們均不會修正坐標錯誤,也不能替代物理間隙檢查和現場監控。
觀測地點
在 AHC 中設置地點
- 打開 Settings > Location。
- 選擇 Home、Observatory、Dark Site 1 或 Dark Site 2。
- 輸入緯度、經度和海拔,或在 GPS 有效定位後選擇 Use GPS Location。Use Mount Location 會複製赤道儀已存儲的值。
- 按 Save & Apply,並核對最終地點。
通過 Windows 或 KStars / INDI 設置地點
- Windows / OnStep ASCOM: 按 4.5 ASCOM 配置 打開望遠鏡選擇器或應用程序驅動設置,選擇 OnStep 驅動並打開 Properties。在 OnStep Setup > Site Information 中,按字段注明的符號約定輸入緯度、經度和海拔,再按 OK 保存。參考面板將緯度標為 N is +,經度標為 W is +;不要未經檢查就從其他界面複製帶正負號的經度。連接後,核對赤道儀報告的地點。
- StellarMate / KStars: 打開 INDI Control Panel,選擇 WARPDRIVE 或 LX200 OnStep 赤道儀驅動,再打開 Site Management > Scope Location。修改緯度、經度及受支持的海拔,然後按 Set 發送。如需同時保存驅動配置,請使用 Options > Configuration > Save。標籤可能隨驅動版本變化;應用後請核對赤道儀報告的值。
選擇同步方向
連接 N.I.N.A. 時,應明確是由應用程序的觀測地點更新赤道儀,還是由赤道儀的地點更新應用程序。請選擇已覈實數值的資訊來源。N.I.N.A. 的地點同步本身不能證明赤道儀時鐘也已更新。
KStars 的 Settings > Configure KStars > INDI > Time & Location Updates 提供 KStars updates all devices(KStars → 赤道儀)或 Mount updates KStars(赤道儀 → KStars),並分別提供 Time 和 Location 控件。一些較新的 Ekos 版本會在 Mount 面板中分別提供時間/地點來源選項。見 KStars INDI 配置指南。連接前請檢查所選方向,避免舊計算機配置覆蓋正確的 AHC/GPS 地點或時間。
回讀最終地點並確認半球正確。保存配置檔案不能證明連接中的赤道儀已收到這些值。
時間來源
在 Settings > Date & Time 中選擇:
- GPS: 等待有效 GPS 資料,並使用手柄的同步控件。
- NTP: 使用具有互聯網連接的 STA 網路;手柄從網路時間進行同步。
- Manual: 輸入日期、時間和時區,然後應用。
也可以通過 OnStep ASCOM 設置面板 或其他支持時間更新的 ASCOM 應用程序設置赤道儀時間。參考 OnStep 面板中的 Date/Time 和 Auto. set Date/Time on Connect 控制該行為。啓用自動更新前,請核對計算機時鐘、日期和時區設置。按照已安裝驅動的 Standard Time / 夏令時約定操作,並檢查赤道儀最終 UTC,不要認為所有界面對季節性時間變化的處理都相同。
OnStep ASCOM 的 UTC Offset 字段與常用時區值的符號相反:它表示本地時間需要加上多少小時才能得到 UTC。地點位於 UTC+8 時,請填寫 −8(或按字段格式填寫 −08:00);位於 UTC−5 時,請填寫 +5。
符號反轉僅適用於該 OnStep ASCOM 字段。AHC 的常用時區選擇器和計算機時區設置各自使用其約定;UTC+8 地點在這些位置通常仍為 +8。不要直接將 ASCOM 值複製到 AHC 或 INDI 字段中。應用設置後,請同時核對本地時間和 UTC。
同步前,請確認實際觀測地點的時區,使用 GPS 或 NTP 時也應如此。如果啓用了 Auto Timezone,請覈實其結果,不要預設所選偏移量正確。同時檢查 UTC 和 Local Time。例如,UTC+8 地點的本地時間 22:00,對應同一天的 UTC 14:00。午夜附近請注意日期跨日。不要把時區改變誤認為 UTC 改變了八小時。
GPS 同步
GPS 提供時間和地點資料,但有效定位本身不能確認配置的時區正確。打開 Settings > Date & Time,確認觀測地點正確的時區偏移量,並在同步後核對 UTC 和 Local Time。如果啓用了 Auto Timezone,請檢查結果,包括任何適用的季節性時間偏移。時區錯誤時,不要進行 GoTo 定位或 Park 停放。
AHC 使用直接接收衛星信號的 GPS,並非 A-GPS(輔助 GPS)。手柄必須自行接收衛星信號。請讓手柄處於可接收天空信號的位置,遠離可能遮擋接收的金屬物或外殼。建築、屋頂及其他遮擋物可能延遲或阻止定位;Wi-Fi 連接不能替代衛星信號接收。
冷啓動後的首次定位通常耗時較長,可能需要 3–5 分鐘,接收條件差時可能更久。請將手柄放在合適位置並留出接收時間。Searching 不代表有效定位;使用 GPS 資料前,請確認顯示 Fixed 且坐標合理。使用 NTP 時,請等待 NTP & mount synchronized。Time ready - waiting mount 表示手柄已獲得時間,但尚未完成對赤道儀的更新。
僅 AP Wi-Fi 沒有可用於 NTP 的上游互聯網連接。直接連接 AHC AP 且沒有聯網 STA 路徑時,請使用 GPS 或手動設置時間。
如果拍攝軟體在連接時發送時間/地點,連接後請重新檢查赤道儀。選擇一個權威資訊來源,在 GoTo 定位或使用依賴坐標的限位前,先糾正不一致的值。
5.3 手動轉動
低速運動仍可能拉扯線纜或擠壓設備。保持雙手遠離運動部件,在間隙不確定之前停止。高速轉動需要額外的停止餘量。
手動轉動期間必須持續監控赤道儀。 如果連接在松開搖桿或 STOP 命令到達赤道儀之前中斷,運動可能繼續,直到觸發已配置的限位或其他韌體停止條件。在觸發之前就可能發生碰撞。松開已離線的手柄或斷開應用程序不能證明運動已停止;不要依賴超時或 AEB 來安全停止。請直接確認實際運動已停止;如仍在運動,請按 6.7 異常操作 處理。
- 核對赤道儀的地點與時間。開機後首次手動轉動前,請啓用 Tracking 並確認其已激活;閱讀坐標限位初始化警告。
- 打開 Motion,首次方向檢查時選擇低速,例如 2x、4x 或 8x。
- 向所需方向短暫推動搖桿,觀察望遠鏡和線纜。
- 松開搖桿,請求停止由搖桿啓動的運動。觀察赤道儀,確認手動轉動已經結束;正常跟蹤可能仍保持運行。
- 需要時按 STOP 中止運動。繼續之前,讀取停止後的跟蹤/運動狀態。
在 Dashboard 中,只有 STICK 為 Active 時才能使用搖桿運動;點選該卡片可在 Active 和 Locked 之間切換。在 Motion 中,搖桿可用於手動轉動。在 Dashboard/Motion 中,F1 降低所選速度,F2 提高速度。
顯示的方向對應手柄發出的軸運動命令。目鏡或圖像中看到的方向還取決於望遠鏡朝向和圖像翻轉。請通過一次短距離運動驗證。
5.4 初始位置與 Home 歸零
Home 是赤道儀的參考位置。WD-20EP 的 RA 歸零使用絕對編碼器,DEC 歸零使用光學傳感器。它不同於用戶選擇的 Park 停放位置,也不同於目標坐標同步。
在 GEM 模式 中,預設 Home 使望遠鏡在北半球指向北天極(NCP),在南半球指向南天極(SCP)。赤道儀根據配置的觀測地點緯度判斷半球,因此建立參考前,請核對地點。
在建議的 AltAz 安裝方式下,預設零位使望遠鏡指向北側地平線:方位角 0°、高度角 0°。赤道儀機械緯度配置為 90°。鳩尾槽朝向和轉換檢查見 AltAz 零位。
Return to Home 使用物理編碼器/傳感器參考;Park 使用已配置的停放位置及其坐標/參考狀態。 雖然出廠預設 Park 目標在物理位置上與 Home 相同,但它們是不同操作。在 N.I.N.A. > Equipment > Telescope 中,Home 和 Park 是不同控件:Home 用於返回物理參考位置,Park 用於停放流程。僅當已連接驅動提供歸零能力時,Home 才會顯示;如果不可用,請使用 AHC 或赤道儀前面板按鈕。
返回 Home
可以從 AHC > Motion > Go Home 發起歸零,也可以使用赤道儀前面板 Home 按鈕。使用前面板按鈕時,按住約 0.5 秒 後松開。歸零過程中,藍色 STATUS 燈會常亮。不要持續按住:按住時間過長或再次按下按鈕都會取消歸零。
赤道儀前面板 Home 按鈕會發出物理運動命令。AHC 的 HOME 導航按鈕只返回主界面,不會讓赤道儀歸零。
- 停止拍攝和導星,確認整條 Home 歸零路徑無障礙。
- 在 AHC 上打開 Motion 並選擇 Go Home,或按上述方法按住前面板按鈕 0.5 秒後松開。
- 觀察實際歸零運動。歸零期間不要啓動其他操作。
- 等待歸零完成,並顯示停止/Home 狀態。檢查兩軸和線纜佈置。
如果歸零中斷,不要將當前位置視為已完成 Home。查明原因後,只有路徑安全時才可再次執行受控歸零。
Reset Home 與編碼器 Home 設置
Reset Home 重置赤道儀坐標/參考狀態。它不會執行物理歸零,也不會保存 RA 編碼器 Home 位置;望遠鏡實際位置不正確時,不能用它來補救。
在 AHC > Settings > Mount > Encoder 中,Save Current Home 將當前 RA 機械位置記錄為編碼器 Home 零位/參考。這會重新設置後續歸零和 EC HA Limit 檢查所用的已存儲 RA Home 參考。這是校准操作,不是常規指向修正。
WarpAstron 建議在精確完成天文圖像解析並驗證 Sync 後執行此校准,並確保地點、日期和時間正確。保存前,請按受支持的校准流程建立並覈實預期的 RA 機械 Home 位置。在任意已解析的天空目標處保存,會將該物理位置重新定義為 RA Home;此命令不會根據解析結果計算 Home 偏移。
- 核對觀測資料,並確認精確解析與 Sync 對應實際指向。
- 建立並覈實預期的 RA 機械 Home 位置。如果無法確定該位置,請先獲取對應硬體的校准說明,再繼續。
- 停止跟蹤、導星、歸零及其他所有運動,確認編碼器狀態有效,然後選擇 Save Current Home。
- 在無障礙路徑上監控後續 Home 歸零,驗證得到的物理參考,並在依賴 EC HA 邊界前重新檢查。
RA ENCODER ANGLE 顯示編碼器原始角度,保存 Home 後不一定顯示 0°。Clear Home Position 刪除已存儲的校准,並恢復韌體配置的備用參考;它不會將當前位置保存為零位。
更改 RA 編碼器 Home,也會改變 EC HA Limit 使用的參考。不要將任意編碼器位置保存為 Home,也不要為消除警告而清除有效的 Home 校准。記錄當前設置;如果懷疑參考有誤,請使用對應硬體的校准流程或技術支持說明。
5.5 GoTo 定位與指向同步
不要通過沒有濾光裝置的光學設備觀看或拍攝太陽。太陽跟蹤速率設置或軟體確認不能替代每條光路上合適的太陽濾光裝置和正確的觀測流程。
選擇目標並定位
WD-20EP 開機後,發送首次 GoTo 命令前必須先啓用 Tracking。這是赤道儀啓動安全流程的一部分。先更新並核對地點、日期和時間,再將 Tracking 設為 ON,並確認已激活。基於坐標的限位還需單獨初始化,見 5.6。
請勿將手指、雙手或其他身體部位放入赤道儀本體內部,以及赤道儀、望遠鏡與三腳架或立柱之間可能閉合的間隙。高速運動可能迅速閉合這些間隙並造成嚴重傷害。檢查完整路徑,確保人員遠離,絕不要將手伸入運行中的設備。調整前,請按 STOP 並確認所有運動已停止。
- 在 AHC 上打開 GoTo,選擇 Solar System、Messier、NGC、IC Catalog 或 Named Stars。
- 瀏覽列表,或按名稱、編號、類型或星座搜索。檢查顯示的當前高度角。
- 打開目標詳情,查看其高度曲線和當前坐標。
- 確認時間/地點有效,完整運動路徑無障礙。
- 確認開機後首次 GoTo 前已啓用 Tracking。
- 按 GoTo Target,持續觀察實際運動,直至完成。
- 通過目鏡、相機或合理的天文圖像解析結果驗證定位。如果用解析結果同步指向,請覈實視場,並按下文實際發送 Sync。
Below Horizon 表示目標低於設置的地平線限位,無法 GoTo 定位。Waiting Mount Time 表示所需時間資料尚未就緒。請解決原因,不要繞過檢查。
如果沒有明顯的 GoTo 運動,請首先檢查開機後是否已啓用 Tracking,以及赤道儀是否收到命令。同時檢查 Park 狀態、警告及報告的目標/運動狀態;目標接近當前指向時,所需運動可能很小。糾正原因並確認路徑後,再重試。不要反復發送 GoTo 或禁用限位來強制運動;見 8.5 運動與 GoTo 問題。
同步已驗證的位置
只有實際指向已確定後,才可使用 Settings > Mount > Sync to Target,或控制軟體支持的同步命令。同步告訴赤道儀當前位置對應哪些坐標;它不會完成機械極軸校准。
檢查目標身份、解析視場、坐標系及軟體要求的坐標約定。如果解析結果與天空或赤道儀位置明顯不符,請勿應用。錯誤的 Sync 可能影響後續 GoTo,以及基於坐標的 Meridian、Horizon 和 Overhead 限位。EC HA Limit 和 AEB 在各自說明的局限內提供附加保護;它們不會驗證或修正解析結果。
5.6 跟蹤
開機後,首次 GoTo 定位或手動轉動前,必須先啓用 Tracking。 先更新並核對赤道儀的地點、日期和時間。請求運動前,請確認所選速率和赤道儀實際跟蹤狀態。
在 Motion 中,根據目標選擇 Sidereal、Lunar 或 Solar,然後使用 Tracking ON/OFF。參考界面的 Dashboard STATUS 卡片也提供跟蹤控制。
啓動與坐標限位初始化
如果啓動後,赤道儀地點和時間尚未更新 就強行開啓 Tracking,基於坐標的 Meridian(GEM 模式)、Horizon 和 Overhead / Zenith 保護尚未生效。不要認為已保存的限位值或 Tracking ON 顯示就意味著這些檢查已完成初始化。
要建立這些保護,請更新並核對赤道儀地點、日期和時間,隨後完成首次 GoTo 定位、已驗證的校准 Sync,或精確的天文圖像解析並向赤道儀發送 Sync。僅解析圖像不會初始化赤道儀指向:應用程序必須實際發送同步。請檢查報告坐標是否與實際指向一致,並確認所配置限位適合當前設備。
監控首次運動並直接檢查其完整物理路徑;初始化過程中不要依賴這些坐標限位。絕不要僅為激活保護而應用猜測或錯誤的 Sync。
建議順序為:更新地點/時間 → 啓用 Tracking → 在有人監控時 GoTo 定位或執行已驗證的 Sync → 覈實指向和限位。僅手動轉動不能替代 GoTo/Sync 步驟。EC HA Limit 和 AEB 分別有編碼器/參考和載荷校准要求;它們均不會驗證天球坐標解。
普通恆星和深空目標使用 Sidereal。Lunar/Solar 速率用於對應目標;如需額外導星,由觀測設備組合進行處理。GoTo 完成,以及重新啓動或停止事件後,請確認所選速率和跟蹤激活狀態。
如果跟蹤意外停止,請先檢查警告狀態、限位、電源和控制命令。未查明停止原因前,不要提高限位。
5.7 導星
在 GEM 模式 中,RA 編碼器可改善驅動反饋,但不能修正物理極軸偏差造成的緩慢跟蹤漂移。視寧度和光學系統撓曲也會影響導星。建議使極軸誤差小於 2 角分(2′),並遵循極軸穩定性檢查,尤其在光學載荷較重時。是否需要導星,應根據實際圖像、曝光時長和圖像尺度判斷。AltAz 操作還需考慮視場旋轉的限制。
通過 ASCOM/INDI 進行脈衝導星
常規計算機拍攝建議通過赤道儀的 ASCOM 或 INDI 連接進行脈衝導星。導星相機通過 USB 向計算機傳輸圖像,導星軟體通過赤道儀驅動發送修正命令,通常不需要單獨的 ST4 線纜。首先覈實觀測資料、極軸校准、指向和跟蹤啓動要求。
Windows 與 PHD2
- 完成 Windows 驅動安裝:CP2102 / CP210x VCP、ASCOM Platform 和 OnStep Telescope ASCOM 驅動。PHD2 與導星相機的適用驅動另行安裝;PHD2 不能替代赤道儀 ASCOM 驅動。
- 使用 USB 連接赤道儀的 PC 端口,並通過 DC 電源為赤道儀供電。按 4.5 覈實 OnStep 連接。
- 創建 PHD2 設備配置文件,選擇實際導星相機,填寫其像素尺寸、導星光學設備的焦距及赤道儀的實際導星速度。使用偏軸導星器(OAG)時,填寫主望遠鏡的有效焦距。
- 在 Connect Equipment 的 Mount 中選擇 OnStep ASCOM telescope driver,並檢查其連接設置。如果 N.I.N.A. 或其他應用也要連接,採用受支持的驅動共享方式;參閱多應用連接。脈衝導星不要選擇 On-camera,後者會通過相機的 ST4 輸出修正。
- 在 PHD2 中連接相機和赤道儀。確認可獲取赤道儀坐標及鏡筒所在側資訊、所選導星速率與赤道儀一致,並且 Sidereal Tracking 已開啓。
- 對焦導星相機,拍攝適用的暗場,選擇未飽和的導星星點並完成校准檢查。校准前設置中天翻轉後的 DEC 選項。
- 開始導星,檢查以角秒表示的 RA/DEC 修正和 RMS,並觀察主相機照片中的實際星點形狀。導星穩定後,再讓拍攝軟體連接 PHD2,控制抖動和穩定等待。
設備選擇細節見 PHD2 連接指南。選擇 ASCOM 赤道儀只建立導星與望遠鏡驅動的連接,不會自動驗證赤道儀的時間、地點或限位。
KStars / StellarMate 與 PHD2
使用 KStars / Ekos / StellarMate 拍攝 WD-20EP 時,本手冊建議將 PHD2 作為外部導星器。Ekos 也有內置導星器。PHD2 的校准檢查、Guiding Assistant 和日誌為評估本赤道儀的導星表現提供一致的流程。
- 在 Ekos 設備配置文件中,按 4.2 將赤道儀設為 WARPDRIVE,或在適用時設為 LX200 OnStep。加入所需的導星相機並啓動 INDI 設備。
- 在 PHD2 中選擇相機與 INDI Mount,使用同一個 INDI 服務器和已運行的 WARPDRIVE/LX200 OnStep 設備。不要再啓動第二個獨立佔用赤道儀串口的驅動。如果相機使用原生連接,則由 PHD2 管理該相機連接。
- 按上述方法配置 PHD2 設備與校准。啓用 Tools > Enable Server,使 Ekos 能控制 PHD2。
- 在 Ekos 配置文件中將導星器設為 PHD2,填寫 PHD2 主機及端口。兩個程序在同一計算機時使用本機預設值;位於不同計算機時填寫實際 PHD2 主機。PHD2 控制端點與 INDI 服務器、AHC 赤道儀命令端點不同。
- PHD2 已配置並運行後,在 Ekos 的 Guide 模塊中選擇 Connect。確認校准和導星,再測試抖動及穩定等待,然後才開始無人值守的拍攝序列。一次只運行一個導星器,避免 PHD2 和 Ekos 內置導星器發出相互競爭的修正。
參閱 StellarMate 外部 PHD2 工作流程。界面佈局和外部導星功能因所安裝版本而異。
PHD2 校准與導星檢查
獲得可靠的校准
校准測量導星脈衝如何使星點在導星圖像中移動。可靠的校准至關重要:在 GEM 模式下,測得的 RA 和 DEC 方向通常應接近正交。檢查 PHD2 校准詳情和警告;不要僅因導星能夠啓動,就接受反復出現的不良校准結果。
- 謹慎選擇校准天區。 選擇接近天球赤道和中天、高度足夠且機械淨空安全的無障礙天區。避免在天極附近校准,因為此處表觀 RA 運動很小。PHD2 的 Calibration Assistant 可以幫助選取天區;不要為了進入理想校准位置而越過不安全的中天邊界。
- 填寫真實設備參數。 核對導星焦距、像素尺寸/合併像素設置及實際導星速率。用 PHD2 校准步長計算工具取得起始值。改變導星相機方向、光學設備、合併像素或導星速率後,重新檢查校准。
- 根據結果調整步長。 如果星點響應脈衝但移動不足以完成校准,可增大 Calibration step (ms),並在合適天區重試;這會增加每次校准脈衝的持續時間。如果每步移動過大、校准步數過少,則縮短步長。延長步長無法修復無響應的連接、未啓用的導星輸出或機械障礙。
- 排查不正交或不穩定的軌跡。 檢查星點信號、飽和情況、極軸校准、導星速率、線纜牽拉和機械運動,確認兩軸均能正常響應。不要通過假定正交或不斷加長脈衝來掩蓋錯誤的校准。
PHD2 的校准指南和高級導星設置解釋了步長計算、校准警告及檢查工具。
導星相機採樣率與星點質量
導星相機的角採樣率以角秒/像素表示,影響微小跟蹤誤差能否被可靠測量;它不同於相機曝光時間:
導星圖像尺度(角秒/像素)
= 206.265 × 像素尺寸(µm)× 合併像素系數 ÷ 導星焦距(mm)
例如,3.75 µm 像素配合 120 mm 焦距時,1×1 合併像素下約為 6.45 角秒/像素;焦距變成 240 mm 時約為 3.22 角秒/像素。
作為初步採樣檢查,可用四分之一導星像素代表一個示意性的亞像素位移。這接近 Open PHD Guiding 社區計算採用的 0.2 像素星點中心精度假設,但它不是實測或保證的導星 RMS。換算成角度:
對應 0.25 個導星像素的角度(角秒)
≈ 導星圖像尺度(角秒/像素)÷ 4
上述例子中,0.25 像素分別對應 1.61 角秒和 0.81 角秒。在 6.45 角秒/像素時,1 角秒位移僅約 0.16 像素;若以四分之一像素為假設,對這一目標的測量餘量就不足。4 角秒/像素時,1 角秒對應 0.25 像素,因此 4 角秒/像素或更細僅通過這一初步檢查,並不預測赤道儀能達到 1 角秒 RMS。
不要將星點中心測量精度等同於最終導星 RMS。 PHD2 導星日誌教程用 0.3 像素位移作為像素換算角秒的示例,而非通用性能比例。實際中心位置的重復測量精度取決於星點大小及採樣率、信噪比、視寧度、曝光時間,以及是否使用多顆導星星點。跟蹤、撓曲和修正行為也會影響 RMS 與主相機星點。PHD2 提醒,當導星圖像尺度超過 2.5 角秒/像素時,導星結果可能受到影響;見其合併像素與採樣指南。如果目標約為 1 角秒 RMS,應盡可能選用更細的採樣,再用導星日誌和主相機星點覈實。PHD2 最佳實踐指南建議將約 1 角秒 RMS 作為初始目標,並評估至少 15 分鐘的導星資料。
追求可靠的低 RMS 時,應避免大像素加極短焦距導星鏡的組合,尤其是主相機採樣很細時。粗採樣和欠採樣星點可能限制中心位置測量。PHD2 能檢測亞像素位移,因此一個導星像素不是絕對的精度下限;不存在僅憑圖像尺度就能預測最終導星 RMS 的通用公式。
正確填寫像素尺寸、焦距與合併像素系數,才能使所報告的角秒 RMS 有意義。保持星點正確對焦且不過曝,使用適當的暗場/熱像素修正,並對照主相機的星點形狀與圖像尺度評估導星。單純較小的像素 RMS 不等於準確跟蹤。參閱 PHD2 導星相機與採樣討論。
線纜與表現檢查
固定相機和電源線纜,避免拉扯導星相機、望遠鏡或赤道儀。為鏡筒兩側及整個翻轉路徑保留受控餘量,避免線圈掛住旋鈕或三腳架。線纜拖拽可能使校准變形並造成導星偏差;提高修正強度不能消除物理原因。整理線纜前先停止運動。參閱 3.8 線纜整理。
校准可靠後,使用 PHD2 的 Guiding Assistant 評估安裝與導星設置。一次只修改一個參數,並保存日誌。修改電機參數前,先檢查視寧度、風、對焦、星點信號、撓曲和極軸校准。編碼器反饋不是照搬其他赤道儀 PID 或回差設置的理由。參閱 8.6 跟蹤與導星問題。
中天翻轉後的 DEC 輸出
對於 WD-20EP 的 PHD2 配置文件,WarpAstron 建議檢查 Advanced Settings(大腦圖標)> Guiding 中的 Reverse Dec output after meridian flip。在校准前設置;變更此項會清除現有校准,因此之後需重新校准。
此選項控制 PHD2 如何在翻轉後調整 DEC 校准方向,並不會發起翻轉、改變機械限位或配置編碼器。正確極性取決於已安裝韌體及驅動行為。使用 Tools > Calibrate meridian flip,或在有人監控的首次翻轉後檢查 DEC 修正是否使星點回到鎖定位置。參閱 PHD2 的翻轉校准工具和翻轉後 DEC 設置。
確認 ASCOM/INDI 驅動提供有效的鏡筒所在側資訊,使 PHD2 在正確時機調整校准。如果翻轉後 DEC 誤差持續增大,請停止導星,檢查鏡筒所在側報告及該 DEC 選項,取得正確校准後再繼續;不要通過提高修正強度掩蓋反向修正。拍攝軟體的翻轉安排應與 5.8及中天限位協調。
ASIAIR 與其他導星應用
使用受支持的 ASIAIR 赤道儀配置及連接方式,連接導星相機,並填寫實際導星焦距。使用 OAG 或主望遠鏡的集成導星傳感器時,填寫主望遠鏡的有效焦距。若應用提供相應設置,還應檢查像素尺寸/合併像素、星點對焦及信號、赤道儀導星速率和跟蹤狀態。
特別注意通常以毫秒表示的 Calibration Step。它是校准脈衝時長,不是導星曝光時間,也不是限制日常修正的 Max RA / DEC Duration。應依據實際光學設備、相機尺度和導星速率選擇:
| 校准表現 | 處理方法 |
|---|---|
| 星點有移動,但不足以完成校准 | 檢查天區和導星速率,再增加校准步長。 |
| 每步移動過大,或校准樣本步數太少 | 縮短校准步長並重新校准。 |
| 發送脈衝後星點仍不動 | 增大步長之前,先檢查跟蹤、所選導星路徑、連接及運動是否被允許。 |
| RA/DEC 方向不佳或結果不穩定 | 檢查天區、星點質量、線纜和機械安裝;完成有效校准後再拍攝。 |
不要照搬其他導星相機或導星鏡的單一步長數值。相關設備改變後重新校准,並在首次中天翻轉後檢查校准處理及導星恢復。應用支持時,可嘗試下文的曝光方法。ASIAIR 控件名稱和可用設置因版本而異;參閱所安裝產品的 ZWO 手冊。
RA 編碼器與導星曝光
WD-20EP 的 RA 輸出軸絕對值編碼器可顯著降低傳動系統週期誤差。剩餘傳動誤差較大的諧波赤道儀常用約 1 秒導星曝光來跟隨誤差。EC 系列的輸出軸反饋使嘗試更長導星曝光成為可能,讓大氣視寧度波動有更多時間得到平均。
對於 WD-20EP,建議先評估 3 秒導星曝光;如果星點信號和殘餘跟蹤表現允許,再嘗試 5 秒。比較多個穩定時段及實際成像質量。較長曝光可能減少對視寧度的無謂修正;如實際漂移或擾動要求更快響應,則應縮短。3 秒或 5 秒只是起始測試值,並非固定要求或 RMS 保證。 導星曝光不同於主相機曝光及校准脈衝時長。參閱 PHD2 導星建議。
無需另行設置“編碼器與導星配合”參數。WD-20EP 編碼器屬於一體化驅動單元的一部分:輸出軸編碼器持續工作,驅動單元同時接收導星修正命令。正常導星命令與編碼器反饋在同一驅動單元內協同運行,不是兩個需要相互切換的獨立修正系統。保持正常編碼器配置,並通過導星應用支持的設置調整導星。
輸出軸反饋無法測量大氣視寧度、光學系統撓曲或極軸偏差。它不能替代可靠校准、合適的導星相機採樣率、線纜管理及本節開頭的極軸檢查。
可選 RJ12 / ST4 導星
若設備特別需要標準 RJ12 ST4 導星接口,請另行獲取 WarpAstron 兼容 Type-C 轉 RJ12 ST4 轉換器。有關兼容性、購買及連接方式,請聯繫 WarpAstron 技術支持或 support@warpastron.com。只能使用適合 WD-20EP/AHC 接口及引腳定義的獲認可轉換器;普通 USB-C 轉 RJ12 線纜不能替代。
大多數拍攝配置優先使用常見的 USB 導星流程:導星相機通過 USB 連接計算機,PHD2 或其他導星器通過赤道儀的 USB ASCOM/INDI 連接發送脈衝導星修正,不需要 RJ12 ST4 轉換器。RJ12 路徑留給確有需求的設備,例如兼容的專用太陽導星器。
若在 PHD2 中使用 RJ12 ST4,應選擇 On-camera;如設備支持,還應提供適當的 Aux Mount 連接,以獲取指向和鏡筒所在側資訊。如果沒有這些資料,請按照 PHD2 的手動校准/翻轉流程操作,不要假定會自動調整。避免獨立的 ST4 與脈衝導星控制器同時發送相互競爭的修正。
5.8 中天翻轉
GEM 可以切換鏡筒所在側(Pier Side),以安全地繼續跟蹤目標。拍攝應用程序的翻轉調度、赤道儀中天設置和 EC HA Limit 邊界必須相互配合。
高度/中天設置或編碼器限位不能驗證所有附件的間隙。更換設備或限位設置後,首次翻轉必須有人監控,並隨時準備按 STOP。
- 確認由哪個系統發起翻轉:赤道儀自身行為,還是拍攝應用程序序列。
- 閱讀東西側中天設置,理解界面使用角度、分鐘還是其他約定。1 小時時角對應 15°。
- 安排翻轉,使常規中天行為在最終 EC HA 邊界前發生,並留出物理間隙和停止餘量。
- 檢查鏡筒位於兩側時,望遠鏡、重錘和線纜的完整路徑。
- 使用實際設備配置監控首次翻轉。
- 完成後,按拍攝流程確認鏡筒所在側、目標位置,以及跟蹤和導星恢復。
如果翻轉被拒絕,請檢查 Park/狀態、中天窗口、高度限位和 EC HA Limit,而不要反復發送 GoTo 命令。見第 06 章。
5.9 Park 停放與關機
Park 將赤道儀移動到停止/收納位置。Home 建立物理基準。出廠預設 Park 位置在物理上與 Home 相同,但即使目標位置重合,這兩個命令的功能仍不同。請根據當前安裝的望遠鏡、重錘及線纜,檢查整個運動路徑是否安全。
本次觀測首次 Park 前,請同步觀測時間和地點,然後完成天文圖像解析,並將解析位置 Sync 至赤道儀。確認實際指向和報告坐標一致。極軸校准使 RA 軸對準天極,Home 建立參考;單獨完成其中任一步,都不能確認 Park 流程所需的當前天球坐標解。如果赤道儀被移動、在參考不確定的狀態下重新啓動,或被機械調整位置,發出 Park 命令前請重新建立坐標。
- 停止拍攝序列和導星。
- 確認預期 Park 位置及其完整運動路徑。如果目標位置不確定,在覈實前不要執行 Park。
- 選擇 Park 並等待完成。確認停止/已停放狀態和實際位置。
- 斷開控制應用,防止重新啟動運動。正常關閉由鞍座 B 埠供電的 mini PC,並趁赤道儀仍由 DC 供電時拔下其 USB 線。
- 按斷電保持能力支撐或減輕負載,關閉其他鞍座配件,再關閉赤道儀並斷開其 DC 輸入。前面板開關不會讓 A/B 斷電;斷開 DC 後才移除鞍座供電線。
下次觀測時,在 Unpark 前先檢查物理安裝。如果赤道儀被移動、拆卸或機械調整位置,不要認為之前保存的 Park 狀態仍代表當前設備配置。
5.10 GEM 與 AltAz 模式切換
GEM(德式赤道模式)與 AltAz(經緯模式)使用不同的軸結構和跟蹤坐標。發出正常運動命令前,請完成機械轉換,在 AHC 中選擇匹配模式,並重新啓動赤道儀。修改軟體模式不會實際轉動緯度機構或改變鳩尾槽朝向。
| 配置 | GEM | AltAz |
|---|---|---|
| 機械緯度配置 | 約等於觀測緯度的絕對值,RA 軸對準對應天極 | 90°,支撐保持水平,使方位軸竪直 |
| 建議的鳩尾槽朝向 | 正常赤道模式朝向 | 將無載荷鳩尾槽重新定向 90°,使望遠鏡在預設零位保持水平 |
| 初始參考 | 覈實 GEM Home,再完成極軸校准和指向檢查 | 預設零位:望遠鏡指向北側地平線,方位角 0°、高度角 0° |
| 重新啓動後的 AHC 模式 | GEM | AltAz |
停止跟蹤、導星、GoTo 定位、歸零和停放。斷開可能發出運動命令的應用程序。更改粗調緯度檔位或拆下鳩尾槽安裝螺絲前,必須卸下望遠鏡及附加載荷。保持赤道儀固定在穩定支撐上,松開緊韌體時托住本體或鳩尾槽,並在機械操作期間關閉赤道儀電源。絕不要在望遠鏡安裝狀態下松開這些緊韌體。
機械轉換為 AltAz
- 停止運動後,記錄當前模式、相關限位和 Park 狀態。松開緯度機構前,卸下光學載荷和所有重錘載荷。
- 將支撐調平。關閉赤道儀電源,按緯度粗調流程選擇包含 90° 的檔位,再使用微調機構達到該配置。保持本體受支撐;完全對準檔位螺絲孔,完全擰緊檔位螺絲和鎖緊機構。不要在調節器達到行程端點後強行用力。
- 按下述說明,將無載荷鳩尾槽在機械上重新定向 90°,達到建議的 AltAz 安裝朝向。
- 重新安裝望遠鏡前,檢查鳩尾槽固定和支撐穩定性。按新安裝方式整理線纜,檢查完整的高度/方位行程,包括望遠鏡下方和後方間隙。
WD-20EP 的有源鞍座內部有連接線。卸下任何鞍座固定螺絲前,關閉赤道儀並隔離 DC 電源,拔下 A/B 外部線材,確認旋轉鞍座 90° 時不會拉扯、扭轉或夾住內部線束。不可用 DEC 馬達轉動代替機械重新定向。
將鳩尾槽重新定向 90°
圖示轉換使用的是四顆 M6 鳩尾槽安裝螺絲,不是固定望遠鏡的兩顆鳩尾夾緊旋鈕。
- 托住無載荷鳩尾槽,用尺寸正確的手動內六角扳手拆下四顆 M6 鳩尾槽安裝螺絲。從螺絲頭方向看,逆時針旋轉為松開。
- 將鳩尾槽旋轉 90° 至圖示 AltAz 朝向,並對準安裝孔。應在鳩尾槽安裝接口處改變朝向;不要用 DEC 電機命令或修改編碼器 Home 校准來模擬這項轉換。
- 裝回原有兼容的 M6 螺絲,先用手起扣,再均勻固定全部四顆。從螺絲頭方向看,順時針旋轉為擰緊。安裝望遠鏡前,確認鳩尾槽不能抬起或晃動。
不要強行將螺絲擰入未對準的孔,也不要在未確認兼容性時使用其他長度的螺絲。如果鳩尾槽無法完全就位,或緊韌體不能順暢擰入,請停止操作,先檢查安裝方式,再安裝望遠鏡或開啓赤道儀電源。
在 AHC 中選擇模式
機械操作完成且所有緊韌體固定後:
- 開啓赤道儀並連接 AHC。保持跟蹤關閉,切換模式時不要啓動 GoTo、Home 或 Park。
- 打開 Settings > Mount > Mode,讀取 Current,確認當前正在使用的模式。
- 轉換後的設備選擇 AltAz;切回赤道模式時選擇 GEM。
- 點選 Save & Apply。Next Start 顯示下一次赤道儀啓動時採用的模式。
- 在 Restart Mount? 對話框中點選 Restart,重新啓動赤道儀並應用更改。如果選擇 Later,當前模式會保持,直到赤道儀重新啓動;不要用舊模式操作新的物理安裝方式。
- 等待赤道儀重新連接,再打開 Settings > Mount > Mode,確認 Current 已與預期安裝方式一致。重新連接後,核對時間、地點和時區。
AHC 切換模式要求赤道儀已連接且處於空閒狀態;必須先完成或停止轉動、歸零或停放。保存了待應用設置,不能證明當前激活模式已經改變。
參考 AHC 界面中的 Default 是單獨的選項,標為 Config.h defaults (GEM + axes)。它會恢復配置預設值,包括軸設置。正常切回赤道模式時,請使用 GEM;不要將 Default 當作可互換的模式切換選項。
AltAz 零位與首次檢查
支撐保持水平、鳩尾槽按建議重新定向 90° 後,預設 AltAz 零位 使望遠鏡水平指向北側地平線:方位角 0°、高度角 0°。請對準真北,不要預設未經修正的指南針讀數完全準確。
這兩個角度描述不同內容:90° 是赤道儀的機械緯度配置;高度角 0° 是預設零位時望遠鏡相對於地平線的仰角。重新定向鳩尾槽,使其安裝朝向與預期參考一致。
- 確認 Current: AltAz、支撐水平、鳩尾槽/望遠鏡安裝牢固,並且時間/地點資料合理。
- 對照預設北側地平線參考,檢查初始物理朝向。如果需要返回 Home,必須先檢查完整路徑,再按 Home 流程操作,並監控運動。如果返回後的朝向不符,請先解決機械安裝或參考問題,再進行正常 GoTo;不要保存任意編碼器 Home 位置來掩蓋差異。
- 查看安全設置。參考 AHC 界面中的 EC/HA 和 Meridian 在 AltAz 中不可用。請分別檢查 AEB、地平線/天頂限位及其他所有可用保護;GEM 設置本身不能建立安全的 AltAz 行程。
- 執行任何 Home 或 GoTo 前,請檢查完整運動路徑。覈實地點/時間後,首次手動轉動或 GoTo 前先啓用 Tracking,再使用短距離、低速手動命令並監控運動,保持手指遠離夾點。
- 正常 GoTo 或依賴坐標的 Park 前,請使用手柄或控制應用程序支持的 AltAz 校准/Sync 流程驗證指向。測試後重新檢查跟蹤;赤道儀水平和初始朝北並不等於已經完成指向校准。
普通 AltAz 跟蹤通過同時改變高度和方位來跟蹤目標,但天空視場會相對於固定相機旋轉。選擇曝光時間和拍攝設備時,請考慮這種旋轉;切換模式不會使設備等同於完成極軸校准的 GEM 跟蹤。
切回 GEM
- 停止所有運動和拍攝,斷開命令來源,卸下光學與重錘載荷;松開機械緊韌體前,關閉赤道儀電源。
- 托住無載荷鳩尾槽,將之前的 90° 轉向反向恢復至正常 GEM 朝向。裝回並固定全部四顆 M6 安裝螺絲。
- 按緯度粗調/微調流程恢復對應觀測緯度。根據半球,將 RA 軸對準北天極或南天極;緯度檔位更改必須在無載荷狀態下進行。
- 固定全部緊韌體,重新安裝望遠鏡及所需重錘,並再次檢查穩定性和間隙。在 AHC 中選擇 GEM > Save & Apply > Restart,重新連接後確認 Current: GEM。
- 核對時間/地點,完成 Home 檢查、極軸校准,並在正常操作前完成跟蹤與坐標限位初始化流程。Park 前,先建立已驗證的指向。按恢復後的安裝方式重新檢查 EC HA Limit、AEB 和中天設置。
切回 GEM 不能替代極軸校准,也不能驗證 AltAz 觀測期間保留的坐標解。