fizeff
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Hallo an alle HD Montierungsbesitzer oder potentielle Käufer,
Die neuen Harmonic Drive (HD) oder strain wave gear (SWG) Montierungen (Spannungswellengetriebe, Harmonic Drive – Wikipedia) sind gerade sehr aktuell, es tauchen immer mehr neue Firmen auf dem Montierungsmarkt auf und auch die etablierten ziehen nach. Wenn man aber die Posts in internationalen und lokalen Foren liest, stellt man sehr schnell fest, dass die meisten Nutzer nicht verstanden haben, dass diese Montierungen komplett andere Einstellungen beim Guiding benötigen, da dies sich völlig anders Verhalten als klassische Montierungen mit Schneckengetriebe und auch die Autoguiding Algorithmen (noch?) nicht auf diese Montierungen ausgerichtet sind. Leider scheinen auch einige Hersteller nicht zu verstehen, was es bedeutet einen Stern mit Autoguiding nachzuführen. Meist versucht man die Qualität der Montierung mit dem RA rms Wert eines PHD2 logs zu beschreiben, jedoch kann dieser Wert bei strain wave Montierungen vom Autoguiding Algorithmus nicht richtig berechnet werden und ist in der Realität um bis um eine Faktor 2 falsch und größer als angegeben.
Ich besitze selber eine HD Montierung (WarpAstron WD-20) und habe erst durch viele Diskussionen, auch privat, mit Kook Chen (w7ay) im ZWO Forum verstanden was da im Hintergrund abläuft und weshalb ich bei langen Belichtungen und f> 1000mm teilweise Doppel- und Dreifachsterne sehe und das bei einem RA rms <0.4“. Hier ist der Link (Chen) „Auto-guiding Mounts With Large Periodic Error Slopes“ zu einem Paper von ihm in dem er versucht die Hintergründe zu erklären. Ich versuche hier sein Paper ein wenig zusammen zu fassen, einige Ergänzungen einzubringen und Schlussfolgerungen für die Einstellung wichtiger Parameter für das Guiding darzustellen, hoffentlich verständlich für alle.
Dann legen wir mal los…
Der wesentliche Unterschied zwischen den klassischen Montierungen mit Schneckengetriebe und den HD Montierungen, ohne auf die Mechanik einzugehen, sind einmal das geringere Gewicht der HD Montierungen und dass man diese nicht ausbalancieren muss. Dies macht sie perfekt für den mobilen Einsatz. Leider weisen diese im Vergleich zu den konventionellen Montis einen sehr hohen periodischen Getriebefehler (PE) auf, dessen Maximum meist zwischen 20 – 60 Bogensekunden liegt mit einer Periode zwischen 300s – 500s. Als Beispiel hier die PE-Kurve meiner Montierung (Abb.1), die eine recht saubere Sinuskurve (Periodenlänge ca. 360s) aufzeigt und im Frequenzdiagramm keine höheren harmonischen Schwingungen aufweist (Abb.2), eigentlich perfekt.... eigentlich.
Abb. 1: Periodische Fehler einer WarpAstron WD-20 Montierung mit 21 kg Traglast. Die teilweise sichtbaren Stufen sind durch Dithern entstanden. Guidegraph einer Nacht mit Aufnahmen mit 600s Belichtungszeit.
Abb. 2: Frequenzdiagramm des periodischen Fehlers aus Abb.1 mit einem Hauptpeak bei F=361s. Harmonische Schwingungen bei 1/2F, 1/3F oder 2/3F sind nicht erkennbar.
Diese Montierungen lassen sich ohne Guiding eigentlich nicht einsetzen, da ihre Nachführgeschwindigkeit um 0.30“/s - 0.60“/s und teilweise noch mehr von der siderischen Nachführgeschwindigkeit (SN = 15“/s) abweicht und damit strichförmige Sternabbildungen liefert. Diese maximale Geschwindigkeitsabweichung kann man im Abb. (3) anhand der maximalen Steigung der Kurve ablesen. Im Beispiel sind es etwa 0.6“/s. Man beachte aber, dass innerhalb einer Periode von 360s (A-A), die Montierung zweimal 0.6“/s schneller läuft (Punkt A) und einmal -0.6“/s (Punkt B) langsamer als SN. In den Maxima und Minima C läuft die Montierung nahezu perfekt. Der Slope oder die Geschwindigkeit der Montierung ändert sich zwar beträchtlich aber über eine relative langen Zeitraum.
Abb. 3: Bestimmung des maximalen Slope, der maximale Geschwindigkeitsabweichung der Montierungsbewegung von der optimalen Nachführgeschwindigkeit.
Theoretisch, so die gängige Meinung, können diese Fehler von den Autoguiding Algorithmen schön ausgeglichen werden, da die Änderung der Geschwindigkeit sehr gemächlich geschieht und der PE Fehler damit sehr einfach korrigiert werden kann. Warum das teilweise leider nicht so ist, das erkläre ich im zweiten Teil meiner Ausführungen.
Also dann schauen wir uns mal die gängige Theorie ein wenig näher an.
A) Guiding, Guiderate (GR), FPS Guiding
Rahmenbedingung für alle folgenden theoretischen Ausführungen ist perfektes Seeing, keine Nachttiere die an die Montierung stoßen, Windböen etc..
Annahme im folgenden Beispiel: Framerate der Guiding Kamera (GC) = 1 (1 Bild pro Minute), Guiderate (GR) = 0.5x SN (GR=7.5“/s).
Wie läuft das Guiding ab, wenn die Montierung in der Phase im Bereich A der höchsten Steigung des PE (mit höchster Geschwindigkeit) vorausläuft ist:
Die Bewegung des Leitsternes während des Guidings und die Korrektur ist in Abb 4 dargestellt. Am Ende des ersten Frames wird die Sternposition bestimmt, der Korrekturwert K berechnet und die Montierung wird im Fall A angewiesen mit GR=0.5x SN eine Zeit N langsamer zu laufen: N = K/GR. Die Pulslänge des Korrekturpulses beträgt im Beispiel also nur 50 ms (Achtung: ist in Abb 4 zur bessern Veranschaulichung nicht maßstabsgetreu dargestellt) .
Abb 4: Sägezahn der Bewegung des Leitsternes in einem x-t Diagramm (Erweiterte Abb. 4.1 aus (Chen)). Grün ist die Bewegung des Leitsternes. Achtung: Die Pulslänge ist hier zur besseren Darstellung wesentlich länger eingezeichnet als im Beispiel mit berechneten 50 ms.
Der Stern bewegt sich also in A und einem Slope/Geschwindigkeit von 0.6“/s in der 1s pro Frame der GC um 0.6“ vom Sollpunkt weg. Da die Pulslänge des Korrekturpulses mit 50 ms gegenüber der 1s pro Frame sehr kurz ist, wird der Leitstern durch den Puls in 50ms zurückbewegt, bewegt sich wieder mit 0.6"s weiter und befindet sich am Ende des zweiten Frames nahezu wieder bei 0.6“. Diese Bewegung findet in jedem Frame statt. Der Stern pendelt also immer zwischen 0“ und 0.6“ vom Sollpunkt hin und her. Nach 0.5 x F also der halben Periode am Punkt B ist der Slope negativ, der Sägezahn kippt also auf die negative Seite der Nulllinie und der Leitstern bewegt sich zischen 0 bis -0.6“. Das bedeutet für eine Aufnahme mit einer Belichtungszeit die nahe oder größer als 0.5xF ist, dass sich jeder Stern als Strich in RA-Richtung mit einer Länge von 2x 0.6“ = 1.2“ abbildet!
Damit folgt für die optimalen Guidingparameter:
Eigentlich wären wir hier schon fast am Ende, aber der aufmerksame Leser wird schon bemerkt haben, dass wir hier an entscheidender Stelle einen Denkfehler gemacht haben. Wir sind davon ausgegangen, dass der Guidingalgorithmus die Position des Sternes am Ende des jeweiligen Frames als Position zur Bestimmung des Korrekturpulses hernimmt, oder die Guidingkamera doch ein punktförmiges Centroid sieht, das ist jedoch nicht der Fall!
B) Die falsche Korrektur des Guiding Algorithmus
Die Guiding Kamera sieht in A oder B (Abb. 3) niemals einen punktförmigen Stern, sondern im Beispiel immer einen Strich von 0.6“ Länge. Als Position des Centroids (eine Linie) wird der Mittelwert (mean) oder Medianwert der Linie genommen und das ist in etwa die Mitte der Sternspur. Damit bestimmt der Guiding Algorithmus im Beispiel die abweichende Position des Sterns nicht zu 0.6“ sondern zu 0.3“. Der Korrekturpuls beträgt also nur 0.3“ zu Beginn des zweiten Frames und nicht wie zuerst gedacht 0.6". Damit steht der Stern am Ende des zweiten Frames nicht bei 0.6“ sondern bei 0.9“ (siehe auch Abb.5). Der Leitstern bewegt sich von a nach b der berechnete Korrekturwert ist jedoch a* und b*.
Abb. 5: Bewegung und Position des Leitstern in blau und der berechneten Sternposition und des Korrekturwertes auf der gestrichelten Linie, (Chen).
Das ist jetzt der Killer, den theoretisch mit dieser Art des Guidings (one-pulse-per-exposure paradigm) kann der Guidingalgorithmus den PE nicht einholen, da er die falsche viel zu geringe Korrektur berechnet. Erst wenn die vorauseilende Montierung sich wieder verlangsamt, schafft er es. Dasselbe Spiel sehen wir jedoch bei Punkt B (Abb.3) dann wieder auf der negativen Seite des Sollpunktes. Die eigentliche Sternspur in der Aufnahme ist damit mindestens 1.5 -2x so lang als bisher angenommen >1.8“ - 2.4"! Der von PHD2 angegebene rms ist ebenfalls mehr als einen Faktor 0.5 zu niedrig berechnet, der rms ist falsch und gibt nur einem Hinweis auf die Abbildungsqualität. Bei längeren Belichtungen über eine volle Periode wird man dadurch oft eine Doppelsternstruktur (Doppelstern) sehen da der Sägezahn nicht mehr zurück auf die Nulllinie geht, sondern im Abstand einmal oberhalb und einmal unterhalb hin und her pendelt. Dieses theoretische Problem muss jeder Besitzer einer Strain Wave Montierung vor Augen haben!
Wie könnte man dies verbessern? Nun, einmal könnte man die Positionsbestimmung der Guidingalgorithmen für diese Art der Montierungen anpassen und ändern. Dann sind natürlich Algorithmen, die den PE Slope erkennen und vorausschauend ändern sehr hilfreich (gibt es ja in PHD2). Eine andere einfachere Lösung wäre es, wenn man die Guiderate der Montierung auf den Slope (Bsp 0,6“/s) einstellen könnte (~0.04x SN). Dann würde der Korrekturpuls genau den Slope eliminieren und die Guiding Kamera würde im folgenden Frame einen (nahezu) punktförmigen Leitstern sehen und damit eine korrekte Korrektur berechnen.
3) Guiderate so niedrig wie möglich einstellen, um die Korrekturwertberechnung zu optimieren
Jetzt werden sofort die ersten sagen, aber ich sehe doch „runde“ Sterne, wie kann das sein? Meine Antwort darauf, neben einer geringen Brennweite, großen Kamerapixeln, kurze Belichtungszeiten etc.:
C) Seeing is your best friend
Etwas provokativ diese Aussage, aber leider ist etwas Wahres dran. Das Seeing führt zu Unregelmäßigkeiten bei der Positionsbestimmung des Leitsterns und hilft, dass der Guidingalgorithmus zufällig doch mehr korrigiert als nach der Theorie möglich. Zusätzlich werden die Sterne mehr verschmiert, und man sieht den Fehler nicht mehr auf der Aufnahme. Wohl ein Grund warum die meisten Nutzer einiges oben erwähnte nicht sehen. Um so besser das Seeing und umso besser der Abbildungsmaßstab des Systems (arcsec/Pixel), desto eher sieht man die Fehler.
Natürlich ergibt sich hier in der Praxis ein Balancepunkt. Hier musss jeder für sich ein Optimum zwischen Seeing und etwa FPS finden. Auch das Thema Aggression ist hier anzusiedeln. Je höher die Aggression, je anfälliger wird das Guiding für Oszillationen, insbesondere wenn der PE der Montierung noch harmonische Schwingungen besitzt.
D) OAG
Ein OAG bringt bei den beschriebenen Fehlern keinerlei Verbesserung der Nachführgenauigkeit, es ist irrelevant ob mit Leitrohr oder OAG, der Slope ist ein absoluter Fehler. Einziger Vorteil ist, dass der Abbildungsmaßstab größer ist und der Guidingalgorithmus schneller reagieren kann.
So das war es erst einmal. An einigen Stellen war ich etwas ungenau, aber ich wollte alles möglichst verständlich darstellen. Wer gern auf Formeln steht, der möge das zu Beginn referenzierte Paper von Chen lesen, der sich auch über die Theorie des Multistarguidings auslässt. Wenn man das Grundprinzip des Guidings von Montierungen mit hohem PE verstanden hat, dann kann man seine Guidingparameter in die richtige Richtung tunen und da muss jeder seinen eigenen goldenen Punkt finden.
Noch ein Nachtrag, den ich mir nicht verkneifen kann: vergesst diesen RMS-Wert aus dem guiding log. Er ist kein Maß für eine gute Abbildung, er gibt nur einen Hinweis auf eine mögliche gute Abbildung. Ein Vergleich von RMS-Werten ist bei dieser Art von Montierungen völlig sinnfrei (auch die Angaben der Hersteller).
Weiterhin viel Spaß,
Markus
Die neuen Harmonic Drive (HD) oder strain wave gear (SWG) Montierungen (Spannungswellengetriebe, Harmonic Drive – Wikipedia) sind gerade sehr aktuell, es tauchen immer mehr neue Firmen auf dem Montierungsmarkt auf und auch die etablierten ziehen nach. Wenn man aber die Posts in internationalen und lokalen Foren liest, stellt man sehr schnell fest, dass die meisten Nutzer nicht verstanden haben, dass diese Montierungen komplett andere Einstellungen beim Guiding benötigen, da dies sich völlig anders Verhalten als klassische Montierungen mit Schneckengetriebe und auch die Autoguiding Algorithmen (noch?) nicht auf diese Montierungen ausgerichtet sind. Leider scheinen auch einige Hersteller nicht zu verstehen, was es bedeutet einen Stern mit Autoguiding nachzuführen. Meist versucht man die Qualität der Montierung mit dem RA rms Wert eines PHD2 logs zu beschreiben, jedoch kann dieser Wert bei strain wave Montierungen vom Autoguiding Algorithmus nicht richtig berechnet werden und ist in der Realität um bis um eine Faktor 2 falsch und größer als angegeben.
Ich besitze selber eine HD Montierung (WarpAstron WD-20) und habe erst durch viele Diskussionen, auch privat, mit Kook Chen (w7ay) im ZWO Forum verstanden was da im Hintergrund abläuft und weshalb ich bei langen Belichtungen und f> 1000mm teilweise Doppel- und Dreifachsterne sehe und das bei einem RA rms <0.4“. Hier ist der Link (Chen) „Auto-guiding Mounts With Large Periodic Error Slopes“ zu einem Paper von ihm in dem er versucht die Hintergründe zu erklären. Ich versuche hier sein Paper ein wenig zusammen zu fassen, einige Ergänzungen einzubringen und Schlussfolgerungen für die Einstellung wichtiger Parameter für das Guiding darzustellen, hoffentlich verständlich für alle.
Dann legen wir mal los…
Der wesentliche Unterschied zwischen den klassischen Montierungen mit Schneckengetriebe und den HD Montierungen, ohne auf die Mechanik einzugehen, sind einmal das geringere Gewicht der HD Montierungen und dass man diese nicht ausbalancieren muss. Dies macht sie perfekt für den mobilen Einsatz. Leider weisen diese im Vergleich zu den konventionellen Montis einen sehr hohen periodischen Getriebefehler (PE) auf, dessen Maximum meist zwischen 20 – 60 Bogensekunden liegt mit einer Periode zwischen 300s – 500s. Als Beispiel hier die PE-Kurve meiner Montierung (Abb.1), die eine recht saubere Sinuskurve (Periodenlänge ca. 360s) aufzeigt und im Frequenzdiagramm keine höheren harmonischen Schwingungen aufweist (Abb.2), eigentlich perfekt.... eigentlich.
Abb. 1: Periodische Fehler einer WarpAstron WD-20 Montierung mit 21 kg Traglast. Die teilweise sichtbaren Stufen sind durch Dithern entstanden. Guidegraph einer Nacht mit Aufnahmen mit 600s Belichtungszeit.
Abb. 2: Frequenzdiagramm des periodischen Fehlers aus Abb.1 mit einem Hauptpeak bei F=361s. Harmonische Schwingungen bei 1/2F, 1/3F oder 2/3F sind nicht erkennbar.
Diese Montierungen lassen sich ohne Guiding eigentlich nicht einsetzen, da ihre Nachführgeschwindigkeit um 0.30“/s - 0.60“/s und teilweise noch mehr von der siderischen Nachführgeschwindigkeit (SN = 15“/s) abweicht und damit strichförmige Sternabbildungen liefert. Diese maximale Geschwindigkeitsabweichung kann man im Abb. (3) anhand der maximalen Steigung der Kurve ablesen. Im Beispiel sind es etwa 0.6“/s. Man beachte aber, dass innerhalb einer Periode von 360s (A-A), die Montierung zweimal 0.6“/s schneller läuft (Punkt A) und einmal -0.6“/s (Punkt B) langsamer als SN. In den Maxima und Minima C läuft die Montierung nahezu perfekt. Der Slope oder die Geschwindigkeit der Montierung ändert sich zwar beträchtlich aber über eine relative langen Zeitraum.
Abb. 3: Bestimmung des maximalen Slope, der maximale Geschwindigkeitsabweichung der Montierungsbewegung von der optimalen Nachführgeschwindigkeit.
Theoretisch, so die gängige Meinung, können diese Fehler von den Autoguiding Algorithmen schön ausgeglichen werden, da die Änderung der Geschwindigkeit sehr gemächlich geschieht und der PE Fehler damit sehr einfach korrigiert werden kann. Warum das teilweise leider nicht so ist, das erkläre ich im zweiten Teil meiner Ausführungen.
Also dann schauen wir uns mal die gängige Theorie ein wenig näher an.
A) Guiding, Guiderate (GR), FPS Guiding
Rahmenbedingung für alle folgenden theoretischen Ausführungen ist perfektes Seeing, keine Nachttiere die an die Montierung stoßen, Windböen etc..
Annahme im folgenden Beispiel: Framerate der Guiding Kamera (GC) = 1 (1 Bild pro Minute), Guiderate (GR) = 0.5x SN (GR=7.5“/s).
Wie läuft das Guiding ab, wenn die Montierung in der Phase im Bereich A der höchsten Steigung des PE (mit höchster Geschwindigkeit) vorausläuft ist:
Die Bewegung des Leitsternes während des Guidings und die Korrektur ist in Abb 4 dargestellt. Am Ende des ersten Frames wird die Sternposition bestimmt, der Korrekturwert K berechnet und die Montierung wird im Fall A angewiesen mit GR=0.5x SN eine Zeit N langsamer zu laufen: N = K/GR. Die Pulslänge des Korrekturpulses beträgt im Beispiel also nur 50 ms (Achtung: ist in Abb 4 zur bessern Veranschaulichung nicht maßstabsgetreu dargestellt) .
Abb 4: Sägezahn der Bewegung des Leitsternes in einem x-t Diagramm (Erweiterte Abb. 4.1 aus (Chen)). Grün ist die Bewegung des Leitsternes. Achtung: Die Pulslänge ist hier zur besseren Darstellung wesentlich länger eingezeichnet als im Beispiel mit berechneten 50 ms.
Der Stern bewegt sich also in A und einem Slope/Geschwindigkeit von 0.6“/s in der 1s pro Frame der GC um 0.6“ vom Sollpunkt weg. Da die Pulslänge des Korrekturpulses mit 50 ms gegenüber der 1s pro Frame sehr kurz ist, wird der Leitstern durch den Puls in 50ms zurückbewegt, bewegt sich wieder mit 0.6"s weiter und befindet sich am Ende des zweiten Frames nahezu wieder bei 0.6“. Diese Bewegung findet in jedem Frame statt. Der Stern pendelt also immer zwischen 0“ und 0.6“ vom Sollpunkt hin und her. Nach 0.5 x F also der halben Periode am Punkt B ist der Slope negativ, der Sägezahn kippt also auf die negative Seite der Nulllinie und der Leitstern bewegt sich zischen 0 bis -0.6“. Das bedeutet für eine Aufnahme mit einer Belichtungszeit die nahe oder größer als 0.5xF ist, dass sich jeder Stern als Strich in RA-Richtung mit einer Länge von 2x 0.6“ = 1.2“ abbildet!
Damit folgt für die optimalen Guidingparameter:
- Eine Reduzierung der Belichtungszeit eines Guidingframes um 50% (Verdopplung der FPS) reduziert die Länge der Strichspur des Sterns um 50%, halbiert die Spurlänge. Der rms als potenzieller Qualitätswert reduziert sich um die Hälfte!
- Da der Fehler sehr groß ist, muss der Guiding Algorithmus so schnell wie möglich reagieren. Das heißt MinMo (Minimal Move), der Wert der Abweichung der Sternposition in Pixeln ab das Guiding reagiert/korrigiert muss so klein wie möglich sein. Und theoretisch die Aggression 100% sonst zieht der Korrekturpuls den Stern nicht auf die Nulllinie zurück, solange bis die Montierung wieder „bremst“ (2. Ableitung des PE, Beschleunigung).
Eigentlich wären wir hier schon fast am Ende, aber der aufmerksame Leser wird schon bemerkt haben, dass wir hier an entscheidender Stelle einen Denkfehler gemacht haben. Wir sind davon ausgegangen, dass der Guidingalgorithmus die Position des Sternes am Ende des jeweiligen Frames als Position zur Bestimmung des Korrekturpulses hernimmt, oder die Guidingkamera doch ein punktförmiges Centroid sieht, das ist jedoch nicht der Fall!
B) Die falsche Korrektur des Guiding Algorithmus
Die Guiding Kamera sieht in A oder B (Abb. 3) niemals einen punktförmigen Stern, sondern im Beispiel immer einen Strich von 0.6“ Länge. Als Position des Centroids (eine Linie) wird der Mittelwert (mean) oder Medianwert der Linie genommen und das ist in etwa die Mitte der Sternspur. Damit bestimmt der Guiding Algorithmus im Beispiel die abweichende Position des Sterns nicht zu 0.6“ sondern zu 0.3“. Der Korrekturpuls beträgt also nur 0.3“ zu Beginn des zweiten Frames und nicht wie zuerst gedacht 0.6". Damit steht der Stern am Ende des zweiten Frames nicht bei 0.6“ sondern bei 0.9“ (siehe auch Abb.5). Der Leitstern bewegt sich von a nach b der berechnete Korrekturwert ist jedoch a* und b*.
Abb. 5: Bewegung und Position des Leitstern in blau und der berechneten Sternposition und des Korrekturwertes auf der gestrichelten Linie, (Chen).
Das ist jetzt der Killer, den theoretisch mit dieser Art des Guidings (one-pulse-per-exposure paradigm) kann der Guidingalgorithmus den PE nicht einholen, da er die falsche viel zu geringe Korrektur berechnet. Erst wenn die vorauseilende Montierung sich wieder verlangsamt, schafft er es. Dasselbe Spiel sehen wir jedoch bei Punkt B (Abb.3) dann wieder auf der negativen Seite des Sollpunktes. Die eigentliche Sternspur in der Aufnahme ist damit mindestens 1.5 -2x so lang als bisher angenommen >1.8“ - 2.4"! Der von PHD2 angegebene rms ist ebenfalls mehr als einen Faktor 0.5 zu niedrig berechnet, der rms ist falsch und gibt nur einem Hinweis auf die Abbildungsqualität. Bei längeren Belichtungen über eine volle Periode wird man dadurch oft eine Doppelsternstruktur (Doppelstern) sehen da der Sägezahn nicht mehr zurück auf die Nulllinie geht, sondern im Abstand einmal oberhalb und einmal unterhalb hin und her pendelt. Dieses theoretische Problem muss jeder Besitzer einer Strain Wave Montierung vor Augen haben!
Wie könnte man dies verbessern? Nun, einmal könnte man die Positionsbestimmung der Guidingalgorithmen für diese Art der Montierungen anpassen und ändern. Dann sind natürlich Algorithmen, die den PE Slope erkennen und vorausschauend ändern sehr hilfreich (gibt es ja in PHD2). Eine andere einfachere Lösung wäre es, wenn man die Guiderate der Montierung auf den Slope (Bsp 0,6“/s) einstellen könnte (~0.04x SN). Dann würde der Korrekturpuls genau den Slope eliminieren und die Guiding Kamera würde im folgenden Frame einen (nahezu) punktförmigen Leitstern sehen und damit eine korrekte Korrektur berechnen.
3) Guiderate so niedrig wie möglich einstellen, um die Korrekturwertberechnung zu optimieren
Jetzt werden sofort die ersten sagen, aber ich sehe doch „runde“ Sterne, wie kann das sein? Meine Antwort darauf, neben einer geringen Brennweite, großen Kamerapixeln, kurze Belichtungszeiten etc.:
C) Seeing is your best friend
Etwas provokativ diese Aussage, aber leider ist etwas Wahres dran. Das Seeing führt zu Unregelmäßigkeiten bei der Positionsbestimmung des Leitsterns und hilft, dass der Guidingalgorithmus zufällig doch mehr korrigiert als nach der Theorie möglich. Zusätzlich werden die Sterne mehr verschmiert, und man sieht den Fehler nicht mehr auf der Aufnahme. Wohl ein Grund warum die meisten Nutzer einiges oben erwähnte nicht sehen. Um so besser das Seeing und umso besser der Abbildungsmaßstab des Systems (arcsec/Pixel), desto eher sieht man die Fehler.
Natürlich ergibt sich hier in der Praxis ein Balancepunkt. Hier musss jeder für sich ein Optimum zwischen Seeing und etwa FPS finden. Auch das Thema Aggression ist hier anzusiedeln. Je höher die Aggression, je anfälliger wird das Guiding für Oszillationen, insbesondere wenn der PE der Montierung noch harmonische Schwingungen besitzt.
D) OAG
Ein OAG bringt bei den beschriebenen Fehlern keinerlei Verbesserung der Nachführgenauigkeit, es ist irrelevant ob mit Leitrohr oder OAG, der Slope ist ein absoluter Fehler. Einziger Vorteil ist, dass der Abbildungsmaßstab größer ist und der Guidingalgorithmus schneller reagieren kann.
So das war es erst einmal. An einigen Stellen war ich etwas ungenau, aber ich wollte alles möglichst verständlich darstellen. Wer gern auf Formeln steht, der möge das zu Beginn referenzierte Paper von Chen lesen, der sich auch über die Theorie des Multistarguidings auslässt. Wenn man das Grundprinzip des Guidings von Montierungen mit hohem PE verstanden hat, dann kann man seine Guidingparameter in die richtige Richtung tunen und da muss jeder seinen eigenen goldenen Punkt finden.
Noch ein Nachtrag, den ich mir nicht verkneifen kann: vergesst diesen RMS-Wert aus dem guiding log. Er ist kein Maß für eine gute Abbildung, er gibt nur einen Hinweis auf eine mögliche gute Abbildung. Ein Vergleich von RMS-Werten ist bei dieser Art von Montierungen völlig sinnfrei (auch die Angaben der Hersteller).
Weiterhin viel Spaß,
Markus
