昨日現在の限界？

毎夜トライはしているのですが・・・
Higlasi-2.１　＋　赤緯ユニット（タンジェントアーム式評価版）　現状は以下の通りです。

MｘDECを80とし、ファームウエアはPHDからの１発の信号でDECを最小回転角動くように制御します。（制御量が足らない場合、数発の信号が必要）

前回と比較し多少は良いのですが、もう一つ二つ気に入りません。
赤緯ユニットは面白いのですが、売り物に昇格させるためにはもう少し（いっぱい？）検討が必要です。
まぁ、安定に±1秒角に入れたいですね。。。

Higlasi-2.1CES 更新：20171124

リンク　Higlasi-2.1CES取説

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ご注意：Higlasi-2.1Aの操作はHiglasi-２Aと同じで最終バージョンは304です。

http://ndl2000.sakura.ne.jp/higlasi/higlasi_2B_01.pdf

ご注意：非ES品の製造は終了致しました

■　Higlasi-2 からの変更点
・ウォームホイールを固定するベアリング径を10mmから25mm
・雲台ベース脱着
・ドリフト法の時限をVRで可変（最大１０分）
・オートガイド信号（RA,DEC)から東西早送可能
・導入機能　経度表示　（E＊＊ｈ＊＊ｍ　W＊＊ｈ＊＊ｍ）
・赤緯ユニットの緯度表示　（ ± ＊＊ ° ＊＊ ” ）
・市販のパノラマ雲台等を直接取り付け可能
・時限のプリセット廃止
　　バージョンアップのお客様で問題がある場合はご連絡ください。
・定尺移動廃止、導入機能を設けました。

■　Higlasi-2.1CES　でできる事
・恒星追尾
・星景追尾
・月、太陽追尾
・北半球、南半球　切替
・インターバルタイマー
・タイムラプス
・DPPA（極軸調整）
・DRIFT（極軸調整）
・トルク切替
・オートガイド（１軸用ST4互換コネクタ）
・東西早送(導入モード）

■　主な仕様

・形式：星野写真撮影用小型赤道儀
・重量：約 1200 ｇ
・大きさ：79*149*71（除：突起物）
・最小ステップ角：1.227 秒角
・ピリオディックモーションエラー値：±10 秒角以下（弊社測定器の値）
注意：実写で保証する値ではありません
・バックラッシュの最大値：360 秒角以下
・ピリオディックモーション周期：24 分
・駆動：マイコン制御による 0.9deg ハイブリット型ステッピングモーター
・駆動速度制御：恒星速度の 0 倍～800 倍速
・東西早送 SW：有
・早送微動：100 倍速
・早送高速：600 倍速
・DPPA（カーチスデジカメ法）：600 倍速 44deg　（44deg,60deg,180deg)
・極軸調整視界：約 6 度の極軸調整穴、　カーチスデジカメ法 、ドリフト法
・ドリフト法：５秒停止、時限追尾、５秒停止　　時限：30 秒、１分、VRにより最大10分
・恒星追尾モード(キングスレート）：12.252 pps
・月追尾モード：恒星追尾モードの 96.35％（平均速度）
・太陽追尾モード：恒星追尾モードの 99.727％
・星景撮影モード：恒星追尾モードの 66%
・北半球モード、南半球モード
・トルク切替：100%、70% 、130%
・極軸トルク：100% (参考値） 極軸から 10cm 位置で 4kg 以上
・極軸シャフト径：18mm
・ベアリング数：4 (Φ25mm、φ10mm、Φ8mm：2)
・ウォームホイール直径： 48mm 60 歯　真鍮製
・電源電圧：5ｖ±5%
・消費電力 (ﾄﾙｸ 100%時　標準)：2w 以下　（スタンバイ時 0.1w 以下）
・消費電力 (ﾄﾙｸ 100%時　ES版)：1w 以下　（スタンバイ時 0.1w 以下）
・最大荷重：3.5 ｋｇ　（回転中心から 10cm 位置）
・タイマー時限：2 種 VR で任意　5 秒～600 秒（2 種 は出荷時に変更可能です）
ver210より
・ミラーアップ対応
・シャッターのOFF時間設定　５〜３５秒
・電源オンで恒星追尾設定
ver220a より
・撮影枚数設定可能　（仮設置）

ver232
・追尾中レリーズOFFで継続中の撮影枚数を初期化しない
・表示等のバグ修正

赤緯ユニット テスト

HuqDogさんのご指摘通り、RAの最適値を探し、昨日の時点で最も安定してる所で撮影してみました。

撮影時間は10分ですが、どうも撮影時間に関係なく流れてるような感じです。
流れに見えるのは光学的な問題かも知れません（未確認）。

相変わらず、DECの制御信号は最小値ではありません。
昨日はシンクロスコープで制御信号を確認し、制御方法（信号の組成）を確認しました。
Higlasi側のファームウエアはたぶん、最適な方法でDECを動かしていると思います。
設計上DECの最小回転角はRAの1/10くらいで、両者は近い方が良いのかも知れません。
DECのキャリブは60ステップを超え、時間がかかってしかたありません（苦笑

PHDの吐き出すデータ（DEC or RA RawDistance ☓　3.8（センサのピクセル間））

DEC　Y軸：秒角　X軸：分

RA　Y軸：秒角　X軸：分

Higlasiの赤緯ユニット（仮称：Higlasi-dec1) どうなん？ 10/20 追記

天候に恵まれテストは順調ですが・・・・
確かに思惑通り動いてはいるのですが・・・
気に入りません。
こんなもんやで！って言われれば、こんなものかも知れませんが・・・
人様からお金を頂けるブツになるかどうかは微妙やな～～

機材
赤経：Higlasi-2.1 試作品
赤緯：Higlasi-DEC1 タンジェントアーム式DEC確認機

①　PHD画像

赤道付近も同じイメージ

②　PHDから吐き出されるDECデータ（DECRawDistance　☓　センサーピクセル間）

Y軸：秒角　X軸：分

③　実写

どの写真も１～２ピクセル流れる？膨らむ？イメージです。
オートガイドを止めると、この膨らみは少なくなり、数分では綺麗な点像も50％確率で得られる。ただ合成すれば、ピリオディックモーションの影響は確認できる。
また、赤道近辺ではこの膨らみ現象は小さいように感じるが、正確(再現性のある）なデータは取れてない。。

④　PHDから吐き出されるRAデータ（②と同じタイミング）

オートガイドを無効とした場合（higlasi-2.1 過去のデータより）

タンジェントアーム式の赤緯ユニット、もう少し改良したい部分もあり、とても今の段階で結論なんて出せませんが、もう少し、星を止めたいですね。。

追記：HUQDOGさんより
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M31の写真、右手の光芒はM32ですよね？
ということは星図からたどると、M32からM31の中心を貫いた先が天の北極方向ですから、画像短辺は東西です。
東西に「流れている」わけですからこれはRaのガイドが悪いことを意味します。

PHD2のログを見てもdecは±1"以内に収まっているのに対し、raはそれより振幅が大きいですよね。
写真の星像の傾向と一致しています。

decはこの精度で十分ではないでしょうか。シンチレーションの影響がどうしても残るので、±1"以下に押さえ込むレベルが現実的だと思います。冬がきてシンチレーションが酷くなるに従い、計測結果は悪くなっていくとおもいます。
これ以上の精度での補正にはAOが必要です。

RaはPHD2のRaパラメータ設定の検討の余地があります。
経験上、ほぼ常に一定方向にずれていくDECより、東西どちらにもふらつくRaのほうが、収束させるのが難しいと感じています。

ガイドグラフ上に棒グラフがときおり表れると思います。これは修正指示が出るタイミングと、修正指示量を示します。
1発の修正でセンターに戻るのが理想ですが、特に増速指示側ではP-motion瞬時値の影響を受けるため、一発で収束させるのは難しいです。
そこでaggressiveness で必要な修正量の何％を1回の修正量として出すかを決めます。

また、ra min motion で、ガイダー１ピクセルの何割のズレを検出したら修正指示を出すかを決めます。ここはDecと同様、１ステップあたりの駆動角を考慮して、ハンチングが起きないだけのmin motion を設定する必要があります。
当然ながら、min motion 以下の精度でガイド収束させることはできません。

-decのステップあたりの駆動量が小さくできているため、必然的に荒いra方向の収束誤差が目立っていると思われます。

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Higlasi_赤緯ユニット？ 10/17追記

賢い人はある程度目処が立ってから書くのでしょうが・・・・（大笑

タンジェントアーム式赤緯ユニットプロトタイプ（実験用）メカ部です。
左側のギザギザプーリ１回転で、赤緯軸は0.68deg (2400秒角）動きます。
老眼の私にはほぼ見えません。
Higlasi-3Bのモーターとドライバーで動かすとして、最小回転角は0.27秒角。
この構造、理想的な部品で構成すると設計上動かないハズです。
つまり、ベアリング等のクリアランスや誤差で動作するメカです。。
伝達トルク等、重要な仕様の計測はこれから。
売り物になるかなんて・・・わかりません（笑
取り敢えずの一報です。。
続報が無ければ、あかんかったとご察しください（苦笑

10/17　不安定ではありますが、取り敢えずキャリブレーションできました。

お客様からのHiglasi-3B 赤緯ユニット 評価レポート

本来なら僕が作成しご報告しなければならない事なのですが、ご購入頂いたお客様からこんな評価をして頂ける。
生みの親として、「ありがとうございます」意外の言葉が見当たりません。。

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higlasi-3B を PHD2 から赤緯修正装置としてコントロールする際、非常に重要
なポイントを見つけたので報告します。

PHD2 詳細設定ダイアログのマウントタブにて、赤緯(Dec)アルゴリズムに「レジ
ストスイッチ」を設定している場合、"Fast switch for large deflections" の
チェックボックスを OFF にしてください。

このチェックが入っていると、赤緯のがガイドが暴れます。

higlasi-3B の最小ステップ数は3.68秒角ですが、赤緯修正アルゴリズムに「レ
ジストスイッチ」を選んでいて、"Fast switch for large deflections" にチェッ
クが入っていると、赤緯が８秒角前後暴れることがあります。

このチェックをOFFしておけば、赤緯方向のズレが１方向である間の赤緯ガイド
誤差を、４秒角前後に保つことができます。

以下は、このチェックボックスを ON/OFF したときの赤緯ズレ量(青線)の暴れ具

合を取ったログから Excel でグラフ化したものです。

グラフ前半、チェックONになっている状態では、たまに２ステップ修正が掛かっ
て8秒角前後跳ね上がっているのが判ります。
後半チェックをOFFすると、最大でも４秒角前後しか跳ねていないことが判りま
す。

このグラフを見ていただくと赤緯ズレ量が0～-5秒角
の間で、長時間、非常に良くコントロールされているのが判ると思います。

この設定にした結果、20分露出が非常に高確率で成功するようになりました。

以下は SWAT-350 を赤経軸、higlasi-3B を赤緯軸として、FS-60CB + フラット
ナー(f=374mm F6.2) + Nikon D810A で撮った M45 の作例です。

露出２０分１枚（等倍トリミング）

露出２０分×３枚＋露出１６分×１枚コンポジット（撮影領域が光害の影響下に
入ったため撮影中止）

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Higlasiの開発を始めた頃、こんな絵が撮れるブツになるなんて、夢にも思ってませんでした。

開発中のHiglasi-2.1の評価を兼ね、赤緯をHiglasi-3Bメカ＋α　で撮ってみます。

お客さまからのお便り・・・

可能な限りお客様から頂いたお写真等はご紹介しようと思っているのですが、あっという間に時間が流れ、忘れ・・・。今回も忘れぬ内にです。

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Higlasi-3Bを早速DECモードでテストしてくださった I さんから

昨夜は晴れ、higlsi-3B のDec モードを試しました。
赤経はSWAT-350、ガイダーはLoadstarX2 + f=75mm C-mount レンズです。
撮影鏡筒はタカハシFS-60CB+レデューサー(f=255mm)+D810A です。
ガイドソフトは PHD2 です。

ガイドPCは、ガイダーに直交するプレート下に結束バンドで固定したStickPCです。

5V駆動の無線AP経由でスマホからVNCで操作します。

露出20分１枚撮り（等倍トリミング）


露出16分１枚撮り（等倍トリミング）



まだまともに画像処理していませんが、この程度の画像を計30枚程得られました。

画像・ログデータは自宅に戻って整理してからお送りします。
グラフ上では、赤緯は概ね±3"以内に抑え込むことができました。
min motion はo.1 ではハンチングしてしまうことがあり、0.2〜0.3程度が適当でした
。
agreasiveness は100% とし、min motion 以上の誤差を検出したら即修正を掛けるよう
にしました。
これで前述の精度で安定しました。

なぜか赤経の調子が悪く、赤経方向のエラーのほうが目立っています。
赤経ガイドパラメータを見直す必要があります。(LoadstarX2 をPHD2
で実戦投入するのは初めてだったので、パラメータがまだQHY-5L-IIのもののままでし
た)

明日晴れれば、フラットナーを使ってf=374mmで試してみます。

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どっかでも書きましたが、僕が赤道儀を作り始めた理由の一つに、馬頭星雲を撮りたい・・・がありました。上の写真は当初の目的を十分満足できる写りだと、感動です。。
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入間市のM さんから

なかなかアカデミックなレポートにはなりませんが・・・ （参考

お客様から教えて頂いたPHDによるピリオディックモーションエラー測定法で試作中のHiglasi-2.1に対し測定してみました。（各グラフに於けるギヤ位置はほぼ同じです）
先ずは治具から吐き出されるデータ

Y軸：秒角　X軸：サンプル数

治具の再現性

ギヤの同じ場所を２回トレースし重ねたグラフ（赤と青）
完全一致では有りませんが、傾向は判別できます。

実写

これが何とも綺麗なデータでは無いのですが、これをどう解釈するか・・・
サイン波の部分は5ピクセル、１ピクセルは4.4秒ですから22秒角（±11秒角）

PHDの生データ

Y軸：センサーのピクセル　X軸：分

センサーのピクセル間は3.87秒角、最初の10分はオートガイドONです。
このグラフを加工（二次補間）

Y軸：秒角　X軸：分

比較的流れの多い1000％画像

５分で１～２ピクセル（１ピクセルは4.4秒角）流れてますから、PHDからのデータの方が当然ですが全然信憑性は高いと思います。
残念なのは治具から吐き出されるデータ値・・・。
もう少し考えます。。

時間の流れが速すぎます・・・

決してサボってる訳ではありません・・・
時間の流れが早いのか・・・
自分が遅いのか・・・（これやね）
お客様からPHDを使ったピリオディックモーションの測定方法を教わり
治具から吐き出されるデーター
実写イメージ
PHDデータの差異について、頭を悩ましております。
現時点、さっぱりです（苦笑
傾向的にPモーションエラーは
治具＞実写＞PHD　ですが、完全に消化不良状態。
こなれましたら、ここでご報告致します。
その間でHiglasi-2.1＊（ヒグラシ二ーテンイチチョメ）の試作（笑
これはええかんじです。。