Точностные характеристики БТА
Jul. 29th, 2016 12:13 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
eddy_emСегодня у меня дошли-таки руки обработать результат последних технических наблюдений. Помимо общей программы регистрации коэффициентов СКН (система коррекции наведения) я попробовал еще и снять характеристики качества гидирования телескопа (в идеале, конечно, для этого нужна видеокамера, но в моем случае погода была такой дрянной, что на коротких экспозициях было бы вообще непонятно: атмосфера виновата или телескоп). В принципе, точностные характеристики остались на прежнем паршивом уровне.
Как обычно, результаты измерений обрабатывались в октаве. Сами данные я получал все еще используя старые утилиты В.С. Шергина, т.к. никак не добью до конца управлялку телескопом (без обратной связи она глючит, особенно при работе с поворотным столом после его починки). Еще в мечтах сделать очередной велосипед — свою WCS-привязку файлов (здесь уж действительно велосипед, т.к. чуть ли не каждый второй выдумывает свои утилиты для привязки к WCS по электронным каталогам).
С августа прошлого года расписание и погода позволили более-менее полноценно провести технические наблюдения семь раз. Из них в пяти случаях погода была довольно-таки отвратительной (качество изображения хуже 3''). Понятно, при таких изображениях снимать волновой фронт методом Гартманна или даже Шака-Гартманна бессмысленно; возможно, в этом году мы так и не реализуем прошлогодней задумки — анализа свойств пластичных деформаций зеркала для возможности точной юстировки разгрузок. А это все равно когда-то придется делать, если, конечно, ЛЗОС не признает, что сотни миллионов рублей на реставрацию первого главного зеркала были выброшены на ветер.
Вернусь к СКН. С прошлого августа я стал снимать поля для их расчета с отключенной системой коррекции (раньше мы снимали звездные поля с включенным СКН, что усложняло методику вычисления новых коэффициентов). Это позволяет объективно обработать накопленный материал и попытаться проанализировать какие-нибудь годовые тренды (правда, на семи измерениях этого не сделать, увы, нужно значительно больше данных собрать).
Коэффициенты СКН с августа прошлого года мы не меняли, поэтому можно проанализировать, как менялись точности наведения телескопа за это время (приведена усредненная разница в точностях наведения по сравнению с современным значением коэффициентов СКН):
Разбросы (то, что после ±) совсем незначительны и их вполне можно опустить, т.к. на фоне гистерезиса зеркала (примерно ±3'' по азимуту и меньше ±1'' по Z) они пренебрежимо малы. Разбросы по азимуту даны в системе координат "неба" (т.е. отсчеты оси A телескопа умноженные на sin(Z)).
Так как все время разница не выбивалась за пределы круга диаметром 10'', я не просил внести изменения в СКН (помнится, мы как-то обнаружили ошибку более 30'', но большая часть наблюдателей на это просто не обращала внимания!).
В попытках заменить неудобные линейно зависимые коэффициенты СКН на что-то более удобное математически, я полдня сегодня провел в поисках на ADS. Думал, что-нибудь умное найду, но наткнулся лишь на подобные нашим СКН (разве что варьировалось количество коэффициентов и у некоторых все-таки были попытки разложения в нечто вроде смеси ряда Фурье с рядами Тейлора). Но явно следует вносить изменения в систему коррекции наведения. По крайней мере, попытаться еще и температурный дрейф учитывать.
По точностным характеристикам были получены следующие данные (координаты "по небу"):
Здесь первая цифра — средний уход по координате относительно центра поворотного стола, а собственно вторая цифра и характеризует болтанку изображения (среднеквадратическое отклонение).
Картинка для наибольшего отклонения (восток внизу):
И это на небольших промежутках времени (500-800 секунд). И непосвященному станет понятно теперь, для чего нужны все эти локальные корректоры и прочие методики стабилизации изображения: при съемке изображений на длительных экспозициях эта болтанка приведет к ухудшению качества изображения, а при спектроскопии — к лишней потере света и увеличению погрешности измерения лучевых скоростей/полуширин.
Как обычно, результаты измерений обрабатывались в октаве. Сами данные я получал все еще используя старые утилиты В.С. Шергина, т.к. никак не добью до конца управлялку телескопом (без обратной связи она глючит, особенно при работе с поворотным столом после его починки). Еще в мечтах сделать очередной велосипед — свою WCS-привязку файлов (здесь уж действительно велосипед, т.к. чуть ли не каждый второй выдумывает свои утилиты для привязки к WCS по электронным каталогам).
С августа прошлого года расписание и погода позволили более-менее полноценно провести технические наблюдения семь раз. Из них в пяти случаях погода была довольно-таки отвратительной (качество изображения хуже 3''). Понятно, при таких изображениях снимать волновой фронт методом Гартманна или даже Шака-Гартманна бессмысленно; возможно, в этом году мы так и не реализуем прошлогодней задумки — анализа свойств пластичных деформаций зеркала для возможности точной юстировки разгрузок. А это все равно когда-то придется делать, если, конечно, ЛЗОС не признает, что сотни миллионов рублей на реставрацию первого главного зеркала были выброшены на ветер.
Вернусь к СКН. С прошлого августа я стал снимать поля для их расчета с отключенной системой коррекции (раньше мы снимали звездные поля с включенным СКН, что усложняло методику вычисления новых коэффициентов). Это позволяет объективно обработать накопленный материал и попытаться проанализировать какие-нибудь годовые тренды (правда, на семи измерениях этого не сделать, увы, нужно значительно больше данных собрать).
Коэффициенты СКН с августа прошлого года мы не меняли, поэтому можно проанализировать, как менялись точности наведения телескопа за это время (приведена усредненная разница в точностях наведения по сравнению с современным значением коэффициентов СКН):
- август 2015: dA=0.8±0.3'', dZ=0.5±0.3''
- октябрь 2015: dA=2.1±0.3'', dZ=-0.4±0.3''
- февраль 2016: dA=1.3±0.2'', dZ=-5.9±0.1''
- апрель 2016: dA=-1.1±0.1, dZ=-7.90±0.08''
- май 2016: dA=-5.7±0.2'', dZ=-6.8±0.3''
- июнь 2016: dA=-6.5±0.3'', dZ=-7.7±0.4''
- июль 2016: dA=-2.9±0.2'', dZ=-4.7±0.4''
Разбросы (то, что после ±) совсем незначительны и их вполне можно опустить, т.к. на фоне гистерезиса зеркала (примерно ±3'' по азимуту и меньше ±1'' по Z) они пренебрежимо малы. Разбросы по азимуту даны в системе координат "неба" (т.е. отсчеты оси A телескопа умноженные на sin(Z)).
Так как все время разница не выбивалась за пределы круга диаметром 10'', я не просил внести изменения в СКН (помнится, мы как-то обнаружили ошибку более 30'', но большая часть наблюдателей на это просто не обращала внимания!).
В попытках заменить неудобные линейно зависимые коэффициенты СКН на что-то более удобное математически, я полдня сегодня провел в поисках на ADS. Думал, что-нибудь умное найду, но наткнулся лишь на подобные нашим СКН (разве что варьировалось количество коэффициентов и у некоторых все-таки были попытки разложения в нечто вроде смеси ряда Фурье с рядами Тейлора). Но явно следует вносить изменения в систему коррекции наведения. По крайней мере, попытаться еще и температурный дрейф учитывать.
По точностным характеристикам были получены следующие данные (координаты "по небу"):
- восток внизу: dA = -1.4 ± 0.5'', dZ = -4.7 ± 0.5''
- восток вверху: dA = -4.6 ± 0.2'', dZ = -9.0 ± 0.3''
- север вверху: dA = -2.8 ± 0.3'', dZ = -1.4 ± 0.4''
- юг вверху: dA = -1.1 ± 0.2'', dZ = -5.7 ± 0.7''
- запад внизу: dA = 1.1 ± 0.5'', dZ = 0.4 ± 0.5''
- запад вверху: dA = -0.2 ± 0.3'', dZ = -3.1 ± 0.4''
Здесь первая цифра — средний уход по координате относительно центра поворотного стола, а собственно вторая цифра и характеризует болтанку изображения (среднеквадратическое отклонение).
Картинка для наибольшего отклонения (восток внизу):
И это на небольших промежутках времени (500-800 секунд). И непосвященному станет понятно теперь, для чего нужны все эти локальные корректоры и прочие методики стабилизации изображения: при съемке изображений на длительных экспозициях эта болтанка приведет к ухудшению качества изображения, а при спектроскопии — к лишней потере света и увеличению погрешности измерения лучевых скоростей/полуширин.
