探 索 未 知 宇 宙
Mandel-Wilson 4东侧
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相机 QHY600M
望远镜： TS Hypergraph203
赤道仪：CEM70
曝光：L*100，RGB各60张
总计曝光时长：23.3小时
作者.
刘苏鹏
PoleMaster电子极轴镜
| 型号 | PoleMaster |
| 视场 | 11度*8度 |
| 灵敏度 | 9等 |
| 粗调对精准度 | 5角分 |
| 精调对精准度 | 最高30角秒 |
| 接口 | 迷你口USB2.0 |
| 重量 | 106g |
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介绍
PoleMaster电子极轴镜是创新性的产品，改变了一个世纪以来天文望远镜的对极轴方式，为QHYCCD的专利产品，已经获得了中国专利和PCT国际专利。是目前天文爱好者圈高人气产品之一。
相比于传统的对极轴方式，使用电子极轴镜不再需要传统对极轴繁琐痛苦的过程：不需要旋转望远镜到某一些位置让赤道仪的光学极轴镜不被遮挡，不需要趴下去看极轴镜和调节赤道仪，不需要关闭所有的光源以便让肉眼适应黑暗在视野里去寻找北极星，不需要输入日期好时间，然后旋转赤道仪到某一个奇怪的角度，也不需要调节赤道仪水平泡。
特性
高精度：PoleMaster的像素分辨率是大约30角秒。相机的像素矩阵自身就是一个很好的尺子，因此测量的精度是大大高于肉眼观察极轴镜的精度的。在最好的情况下他能达到30角秒的对准精度。
广视场：易于找到北极星。电子极轴镜具有11度*8度的较大视场，因此很容易找到北极星。
一星校准: 当您通过电子极轴镜完成校准以后，您只需要进行单星同步（一星校准）即可，而无需三星校准了。大大方便了赤道仪校准。
实时极轴追踪：使用电子极轴镜您可以在任何时候观察极轴的对准情况，也可以连续监控极轴的情况。当赤道仪不小心发生了移动，您也可以直接将其调校回来，而不用重做任何事情。
单轴赤道仪的福音：像剪刀脚，星野赤道仪这类的单轴赤道仪，由于没有赤纬轴，因此赤纬方向无法进行纠偏。而使用电子极轴镜，在极轴对准以后，在赤纬方向的漂移量将非常小，可以进一步提高这类赤道仪的性能。
全系接环
EQ6/AZEQ6, HEQ5, iOptonCEM60, ZEQ25/CEM25,iEQ45, iEQ30, AZEQ5, Celestron AVX, CGEM, SX-4, TAK, MESU, SXP, UNC, EM200/EM11,EM400, EQ8, smart EQ, AP-SM, AP900, G11 ……通过转接环，PoleMaster可以被安装到任何赤道仪上，即便是没有极轴镜的赤道仪，也可以使用。
PoleMaster for Windows使用说明
1. 硬件安装及校准
极轴镜底座放到相应的赤道仪安装孔内，并用内六角工具拧紧顶丝。把快装板放入到底座内。之后拧紧底座上的手拧螺丝，确保固定住快装板。
注意：为了用户能快速安装极轴镜快装板，改变了后续版本极轴镜底座的螺丝，其中两个手拧螺丝换成为顶丝，安装时只需拧紧唯一的手拧螺丝即可。
把极轴镜对准相应的螺丝孔内，为了方便以后调节赤道仪。之后拧紧螺丝，固定住极轴镜。
电子极轴镜对焦
在电子极轴镜出厂之前，已经调好焦距。如果发现焦距仍然不对，星点不够细，则需要重新调焦距。对好以后锁死，以后就不用再对了。
方法为：
1.旋开电子极轴镜的保护镜筒
2.使用M2内六角扳手松开内部镜头侧面的顶丝
3.对着星空调节镜头，让星点最细
4.锁好顶丝，重新装回保护套筒。
开始使用
连接好PoleMaster后，启动软件，如果连接成功，则会显示图像。首先根据软件提示设置好增益和曝光时间。
将赤道仪的俯仰角设置到本地纬度，方向设置为大致往北。由于电子极轴镜的视场为11度*8度，因此只要俯仰和方向基本正确，在图像中就能看到北极星。请参照下图来熟悉北极星附近的星空，特征是：北极星周围比较近的地方有三颗很暗的星围成一个三角形，再远的地方又有三颗亮星围成一个三角形，北极星在这两个三角形中心。
第一次套用模板验证
为了所看到的是北极星，软件提供了一个模板。在这一步骤中，双击北极星，就会出现一个模板，然后调节左边工具栏的滚动条，旋转模板，如果每一个红色半透明区域都有一颗星，则说明所看到的北极星是正确的。提示：将鼠标放在滚动条上面，并选中滚动条后，可以用鼠标的滚轮来转动模板，方便准确调节。
确定赤经转轴中心
如果电子极轴镜安装到赤道仪以后，没有变动过或者拆下来重装过，且以前已经做过这一步，那么软件会记忆转轴中心位置，那么可以略过这一步。
转轴中心是通过转动两次赤道仪，来计算圆心位置。进入这一步以后，首先选一颗星，点击一下，工具栏的绿色亮起一个，这颗星最好不要在图像中心，而应该在图像较为边缘的位置（但是也不要太靠近边缘，否则会转出图像），同时要避免选择距离转轴近的星。因为半径越大，对于圆心的计算准确度越高。
然后用手柄控制赤道仪转动，转动方向要按照图像中箭头方向所示（尽量不要松开赤道仪转动，因为松开以后，赤道仪的同轴性能会降低，导致计算中心位置准确度降低），转动大约30度到45度，然后再点击一下刚才选的那颗星的新位置，工具栏绿灯再亮起一个。
然后再继续同方向转动30到45度，再点击一下刚才选的那颗星新位置，最后一个工具栏绿灯亮起。
此时软件会自动计算出圆形，并且画出一个大绿圈。然后通过手柄控制赤经轴转回最初位置（这个操作可以用PARK功能实现），并观看在旋转过程中刚才那颗星是否基本在绿色圆圈上运动。如果运动轨迹符合大绿圈，说明旋转中心计算准确。如果不符合，就要重新进行一次旋转轴中心的工作。
粗对极轴
第二次点击北极星，匹配一下北极星模板。然后会出现一个小绿框。该绿框为北极星的粗略位置。调节赤道仪的水平和俯仰，将北极星移动到这个圈内。
精对极轴
第三次点击北极星，匹配一下北极星模板。然后点击“极轴监控”按钮，屏幕会出现两个绿色方框，在工具栏的放大窗口中会显示一红一绿两个小圈。仔细调节赤道仪水平和俯仰，让这两个圈基本重合，即完成精对工作。
注意：两个绿色方框内会各自有一颗恒星。如果没有恒星，则无法进行计算，表现为北极点位置乱跑。则说明第六步没有做好，或者没有第三次匹配北极星。
在开启跟踪以后，如果不进行GOTO工作，那么软件会持续计算北极点位置。如果因为偶然原因将赤道仪移动了（例如踹了赤道仪一脚），会导致赤道仪偏移，这时候只需要调整赤道仪俯仰和左右，让之前的那两颗星进入到绿色方框位置，即可重新实现计算。
但是如果进行了GOTO工作，在V108的版本中无法重新计算，在未来的V109版本中，会增加一个功能来实现重新计算。
PoleMaster for PRI（树莓派）使用说明
PoleMaster For 树莓派 是基于QHYCCD的跨平台SDK，以及POLEMASTER的QT跨平台版本开发的。
QHYCCD跨平台版本提供WINDOWS(X86,X64), LINUX(基于INTEL CPU和ARM CPU), MAC/OS, 安卓等主流操作系统的跨平台支持。能运行大部分QHYCCD相机。如果您希望使用QHYCCD自己开发软件，请访问开发者页面，获取QHYCCD SDK的库文件，DEMO程序等。
1.镜像烧写（为树莓派机器制作系统）
树莓派支持许多版本的系统，例如linux、raspberry pi、windows等。树莓派的启动方式是内存卡启动，启动时会自动加载烧写在内存卡中的内核及系统文件，建议使用16G及以上的内存卡进行镜像烧写。向内存卡烧写系统的步骤如下：
1.下载所需系统的镜像文件，其后缀为.img，下载网址在树莓派的官网（https://ubuntu-mate.org/download/）可以找到，这里用到的是Ubuntu MATE版的镜像，系统基于Linux系统；
解压后：
2.格式化内存卡，这里用的是SDFormatter，使用其他的格式化软件也可以；
https://www.qhyccd.cn/uploadfile/2018/1220/20181220024439230.zip
通常程序会自动选择内存卡设备，若未自动选择或选择错误，需要在Driver处选择正确的内存卡设备，点击格式化开始格式化内存卡，弹出的对话框选择确定；
等待一段时间后，内存卡格式化成功；
3.镜像烧写，烧写用的工具是win32diskimager，使用其他的烧写软件也可以；
https://www.qhyccd.cn/uploadfile/2018/1220/20181220024747477.zip
设备通常不用选择，若软件没有自动选择或选择错误需要手动选择，点击选择按钮，在弹出来的窗口选择刚才解压好的镜像文件，选好后点击写入开始烧写镜像弹出的对话框选择Yes；
烧写过程中，软件会显示任务进度，等待几分钟后，镜像就烧写好了。
镜像烧写好后，连接鼠标、键盘、显示器和电源，上电后设备会自动运行并运行内存卡中的镜像系统，初次上电需要进行系统设置，如语言、WiFi、设备名称、开机密码等，系统配置成功后会自动进入系统界面。
设置语言：
设置WiFi：
设置位置：
设置键盘：
设置名称和开机密码：
设置好后会自动安装系统，中间会需要一点时间，耐心等待即可。
安装系统：
设置系统配置：
配置成功：
制作树莓派镜像的方法不唯一，其他方法也可以，不过要注意使用Ubuntu MATE版本的镜像文件制作，其他版本的镜像暂不支持。
下载并解压installer_sdk.tar.gz，进入installer_sdk目录下，运行installer.sh
$ cd installer_sdk
$ sudo ./installer.sh //未提示错误则安装成功
下载并解压PoleMaster PoleMaster_Qt-for-RPI-Ubuntu-1.3.5.0.deb.zip，使用dpkg命令安装，
$ sudo dpkg -i PoleMaster_Qt-for-RPI-Ubuntu-1.3.5.0.deb
安装好后进入/usr/bin/PoleMaster目录下，检查安装是否成功，及库文件的链接是否正确，
$ cd /usr/bin/PoleMaster
$ ldd PoleMaster //若未出现not found的库文件链接，则说明链接正确
添加命令行
修改.bashrc文件，在最后一行添加”export PATH=$PATH:/usr/bin/PoleMaster”，修改后，可以在任意位置使用”sudo PoleMaster”命令启动软件，若添加后使用sudo命令启动时仍提示”sudo: PoleMaster: command not found”，需要在后面再添加”alias sudo=’sudo env PATH=$PATH &>/dev/null'”
$ sudo nano ~/.bashrc
$ source ~/.bashrc //使修改生效
4.启动软件并连接相机
相机连接到设备后，输入lsusb，查看相机是否被树莓派设备识别且正确加载固件，若显示结果中可以发现1618 0941的设备，则说明相机已被识别并正确加载固件。
$ lsusb
启动PoleMaster
$ sudo PoleMaster //注意，启动PoleMaster时一定要以管理员权限启动，否则会导致无法识别相机，软件使用方法请参考用户手册
常见问题
1. 为什么计算的北极位置在略微跳动？
大气抖动会对计算产生一定影响而导致略微跳动，可以观察看大部分时间北极位置在什么地方，以此位置为准。
如果信噪比比较差（例如背景光很强，有云，导致恒星对比度不大明显）也会造成跳动增大。
如果跳动非常大，则要检查是否两个方形铝框里面有恒星。要确保这两个方框里面各有一颗恒星。
2.电子极轴镜安装是否要求与转轴平行？
不要求，大概差不多就可以了，最终的转轴位置就靠计算得到的。
3.如何在低纬度地区使用？
低纬度地区会有较大的蒙气差，造成我们看到的北极位置与实际的不一样。目前的V108版本还没有蒙气差矫正功能。只能大致自行校准。在V109版本中会加入蒙气差矫正功能。
4.如何验证极轴对准的精度
可以采用在盲跟（同时关闭RA和DEC校正）的时候，通过导星镜记录RA和DEC的漂移曲线。其中DEC的漂移曲线代表了极轴对准的精度。计算公式如下：
对准精度= 6(小时）* 每小时漂移量
例如，如果1小时漂移量为3角秒，则对准精度为18角秒。
5. 点鼠标的时候，是否要求很精确的点到恒星上
不需要，大致差不多就可以，软件会智能获得恒星精确位置。
6.星点不圆是什么问题
由于采用的镜头工作在最大光圈下，因此会有一些像差和彗差，可能导致星点不圆。但并不影响计算星点位置采用的算法。只要确保聚焦到最小即可。
使用注意事项
1.在光害很严重或者大气透明度很差的时候，如果看不到匹配模板中的其他几颗暗星，电子极轴镜将无法工作
2. 在精对完成以后，两个绿色方框内应该各有一颗星才正确。如果框内没有星，则不正确。
3. 在V1.08版中，在精对完成以后，如果转动了赤经轴，则星会脱离两个方框，将无法进行计算，需要转回之前的位置让两颗星处于方框内，才能重新获得计算。
4.当PoleMaster在软件中出现帧率降低卡顿情况时，一般情况是酷睿CPU在节能状态下降频导致。通常会出现在使用笔记本电池供电的情况下。当接上笔记本交流适配器供电就又重新变得流畅。当遇到此情况时，关闭C-States可以解决因处理器引起的卡顿问题。具体步骤如下：
设置C-States步骤：进入Bios界面（不同电脑有不同的启动热键），一般都在Advanced（高级设置）打开CPU Configuration(CPU设置)点击CPU POWER 打开Mangement Configuration选择Intel C State进行关闭。
Windows电源设置步骤：1. 点击“开始键”，点击“设置”。2. 点击“电源和睡眠”， 点击“其他电源设置”。3. 点击“更改电源计划”。4. 点击“更改高级电源设置”。5. 默认情况下“USB 选择性挂起”功能是开启的，会导致图像卡死，帧率低，视频不流 畅，图像没有刷新，等等一系列问题。我们需要禁用这个功能。6. 禁用此功能。
