Astro-Physics Mach2GTO Montierung

Astro-Physics Mach2 GTO Universal Robotic Montierung

Wir freuen uns, Ihnen die neue Astro Physics Mach 2 GTO Universal Robotic Montierung vorzustellen, die einen neuen Standard für transportable astronomische Teleskopmontierungen setzt. Sie ist bemerkenswert simpel  zu bedienen, leise im Betrieb und im transportablen Betrieb im Handumdrehen einsatzbereit. Die Technik der Montierung tritt sozusagen in den Hintergrund und Sie können sich so auf Ihre Beobachtungsziele konzentrieren. Die Mach 2 GTO ersetzt ab sofort die langjährig bewährte Mach 1 GTO der Firma Astro-Physics.

Die Bezeichnung Universal Robotic steht dafür, dass die Mach 2 alle Anforderungen einer Montierung für den automatisierten Betrieb (Remote observatory), für Astrofotografie, Satellitentracking, Kometennachführung, automatisierte Novasuche und andere Anwendungen erfüllt. Durch lösen der Klemmungen beider Achsen lässt sich ein Beobachtungsobjekt auch blitzschnell manuell einstellen.

Die Montierung ist so einfach zu bedienen, dass sie mit minimalem Aufwand und ohne komplizierte Start-up-Routinen schnell im transportablen Betrieb eingerichtet werden kann. Die höchst auflösenden Renishaw Absolute Encoder speichern die Achspositionen in jedem Betriebszustand der Montierung, sowohl während der Beobachtung als auch im ausgeschalteten Zustand der Steuerelektronik.

Eigenschaften:

• Renishaw Absolutencoder für höchste Präzision bei Nachführung und Positionierung. Keine zufälligen – oder Interpolationsfehler größer als 0.25 Bogensekunden,
• Absolutencoder sind nahezu fehlerfrei in der Nachführung und unempfindlich gegen äußere Einflüsse wie z.B. Windböen oder Zugkräfte durch zu kurze Kabelverbindungen, optional mit Resolute ETR Encoder (Extended Temperature Range) erhältlich.
• Präzises Ausbalancieren der Montierungsachsen durch einfaches Lösen der RA- und DE Klemmung, ohne dass Schnecke und Schneckenrad getrennt werden müssen,
• Bürstenlose Mikroschritt Servo Motoren für präzise und leise Positionierung  bei hohen Geschwindigkeiten in beiden Achsen,
  
  
• "Dual-model" Positionierungs-  und guiding Korrekturen auch in Montierungslagen mit den Gegengewichten höher als das Teleskop durch das neue Astro-Physics Command Center (APCC) in der Pro Version, die im Lieferumfang enthalten ist,
• Individuell einstellbare Nachführgeschwindigkeiten in beiden Achsen für Asteroiden-, Kometen und Satellitentracking,
• Automatische Korrektur des Antriebsspiels der Schneckenradgetriebe durch große Temperaturdifferenzen,
• Beobachtungen mit der Montierung sind auch über die Meridianstellung des Teleskops hinaus möglich. So sind z.B. lange Belichtungsreihen bei der fotografischen Beobachtung möglich, ohne dass das Teleskop zwischendurch umgeschwenkt werden muss,
• Die Poljustage am Tageshimmel ist simpel, da die Encoder zur Einstellung der Positionen genutzt werden,
  
  
• Präzise Azimutjustage drehbarer Grundplatte,
• Integrierte Dosenlibelle,
• Optional lieferbares 90 Grad Polsucherfernrohr zur präzisen Poljustage, 
• USB 3.0 Kabel
• Elektronik ist ASCOM kompatibel,
• Integriertes Gewinden in der Polachse zur Aufnahme des QHY Polemaster,
• Transportabel, Gewicht kleiner 19 Kg,
• Tragkraft ca. 34 kg, abhängig von der Teleskopbaulänge,
• Spannunsversorgung von 12 bis 24 Volt Gleichspannung,
• Ideal für die Montage von 6 bis 7” Refraktoren, 8-12” Schmidt-Cassegrain- und Maksutov Teleskope

Das GTO CP5 Kontrollsystem

Astro-Physics hat ein neues Steuerungssystem entwickelt, das die Präzision der Renishaw Absolutencoder mit den Mikroschrittmotoren kombiniert, um eine höchst präzise laufende Montierung zu entwickeln, die auch im transportablen Betrieb in wenigen Minuten aufgebaut werden kann. Die Montierung kann manuell durch Lösen der Achsklemmungen oder elektronisch eingestellt werden, wobei die Encoder die Funktionen Positionieren (GoTo) und die Nachführung (guiding) bereitstellen.

• Die Verwendung von Absolut Encoder bedeutet, dass die Montierung immer Kenntnis hat, wohin das Teleskop ausgerichtet ist und somit beim Start einer neuen Beobachtung die Montierung nicht neu initialisiert werden muss.
• Die Montierung kann manuell über die Klemmungen oder im vollen GoTo-Modus über die Handsteuerung (ptional) oder externe Software und Laptop bedient werden.
• Absolutencoder eliminieren präzise Fehler beim Schwenken, Positionieren und , Nachführen. Periodischer Schneckenfehler und Fehler im Umkehrspiel (backlash), werden ebenfalls berücksichtigt und ausgeglichen.
• Die schnell vorwärts gerichtete Servoschleife versteift die Antriebsachsen gegen äußere Störungen wie Kabelzug und Windöen.
• Beide Achsen können mit kundenspezifischen Nachführgeschwindigkeiten (tracking, guiding) betrieben werden, einstellbar von der Subbogesekunde pro Stunde bis hin zu 1000 x siderischer Geschwindigkeit,
• Das Servosystem GTO CP5 kann mit Gleichspannung von 12 Volt bis maximal 24 Volt betrieben werden. Dabei werden Positionierungsgeschwindigkeiten beider Achsen mit maximal 1200 x siderisch (5 Grad/Sekunde, 1 Volt)) bis 1800 x siderisch (7,5 Grad/Sekunde, 24 Volt) betrieben werden.
• Die Leistungsaufnahme (Stromaufnahme) der Antriebsmotoren ist selbstbegrenzend. Steigt die Leistungsaufnahme der Motoren über einen fest eingestellten Wert (weil z.B. das Teleskop langsam gegen die Montierungssäule läuft), werden die Motoren abgeschaltet, bevor die Elektronik oder die Motorwicklungen Schaden nehmen.

Mach2 GTO und Renishaw Absolute Encoders

Mach2 GTO: Kurve der Nchführqualität mit Renishaw Absolutencodern - PE (periodischer  Fehler der RA Achse) = 0.21 Bogensekunden (entsprechende Seeingbedingungen vorausgesetzt).

Die GTO-1100 und GTO-1600 Montierungen von Astro-Physics mit Absolut Encoder verwenden bereits die Renishaw Resolute Absolut Encoder für eine präzise Positionierung und Nachführung.

Allgemeine Informationen zu den Renishaw Absolutencodern der AP Montierungen

Vom Labor zertifizierte Genauigkeit:
Die Genauigkeit der Renishaw-Geber wird anhand eines Laborstandards überprüft. Jeder Ring wird mit einer eigenen Kalibriermessung zertifiziert. Der maximal garantierte Fehler auf diesen Ringen entspricht weniger als 0,5 Bogensekunde pro Stunde Nachführung.

Höchste Auflösung für beispiellose Nachführgenauigkeit:
Der Renishaw "Lesekopf" interpoliert einen speziellen Barcode, der auf den passenden Edelstahlring in 67 Millionen Einzeladressen eingraviert ist. Jede dieser Adressen ist einzigartig und vollständig reproduzierbar bis hinunter zur Subbogensekunde. Dies ist bei keinem relativen Encodersystem möglich.

Periodische Restwelligkeit und Resonanzen - NICHT bei Astro-Physik
Relative Drehwinkelgeber verwenden einen einfachen Ring, der Markierungen mit Teilungen in der Größenordnung von 60 bis 100 Bogensekunden zwischen den Teilungen aufweist. Um eine höhere Auflösung im Subbogensekundenbereich zu erreichen, werden die Lücken zwischen diesen Markierungen durch ein so genanntes Interpolationsverfahren elektronisch ausgelesen. Selbst die besten Interpolationsverfahren weisen Fehler in der Größenordnung von 5% (3 bis 5 Bogensekunden) auf. Bei Einsatz in einem Teleskopantriebssystem führen diese relativen Encoder eine periodische Welligkeit in der RA-Tracking-Rate von 3 bis 5 Bogensekunden ein, obwohl der Durchschnitts- oder Effektivwert dieses Fehlers recht niedrig sein kann.

 Diese periodische Welligkeit bewirkt, dass sich Sterne während des siderischen Rektaszensions (RA) Trackings leicht hin und her bewegen. Diese "Welligkeit" spielt bei Aufnahmen mit kurzen Brennweiten kaum eine Rolle, wird sich aber beim Einsatz von Instrumenten mit langen Brennweiten für hoch auflösende Fotos deutlich zeigen, indem die Sterne in RA oval abgebildet werden. Es handelt sich in der Regel um einen sich schnell bewegenden Fehler, der auch nicht mit einer PEC Korrektur eliminiert werden kann.

Keine Teilungsfehler:
Aufgrund des immer wieder auftretenden Interpolationsfehlers (SDE) bei preiswerten Relativdrehgebern haben wir uns schon vor langer Zeit entschieden, diese nicht einzusetzen. Die absoluten Drehgeber von Renishaw verwenden ein anderes Interpolationssystem, das die SDE auf ein Niveau glättet, das nicht erkennbar ist. Es gibt keine Methode für ein relatives Encodersystem, um das SDE zu eliminieren.

Zuverlässigkeit nach astrophysikalischen Standards:
Wir verwenden Renishaw-Drehgeber seit vielen Jahren für unsere größeren Montierungen, sowohl bei den transportablen Anlagen als auch in permanenten Installationen in Observatorien. Renishaw Encodersysteme gelten auch als Hightech Standard in der Werkzeugmaschinen- und Robotikindustrie, wo höchste Präzision gefragt ist.

Vorteile von Absolutencoder

Der Nutzen von absoluten Encodern ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. Einige Hersteller setzen nur relative (nicht absolut geeichte), preiswerte Encoder ein, um einen potenziellen Vorteil für die Nachführung bieten zu können. Bei Premium Montierungen wie der Mach 2, bei denen zwei absolute Encoder auf der Antriebsachse verwendet werden, können die Vorteile sein:

• Die Montierung ist immer richtig initialisiert, unabhängig von Leistungsverlust (z.B. sinkende Batteriespannungsversorgung), manuelles Verstellen der Achsen bei ausgeschalteter Stromversorgung, Stößen gegen die Montierung oder Windlast,
• Die Referenzposition (Parkposition) kann ohne Einschränkung auf eine beliebige Montierungsausrichtung gesetzt werden,
• Für den reinen Remote Betrieb ist kein Ausrichten der Montierung auf die Park Position erforderlich, sollte es zu einem Stromausfall kommen,
• Der periodische Schneckenfehler ist vollständig behoben. Es ist nicht nötig zusätzliche PE Korrekturkurven aufzunehmen,
• Umkehrspielfrei (zero backlash) in beiden Achsen für eine präzise Nachführung,
• Die Absolutencoder an beiden Achsen ermöglichen eine automatische Anpassung an sich ändernde Refraktionsparameter,
• Die sehr genaue Positionierung macht es einfach, sehr schwache Beobachtungsobjekte auf zu finden,
• Sehr präzise Nachführung, so dass eine Bildaufnahme ohne guiding mit einem geeigneten optischen/fotografischen Setup erreicht werden kann,
• Sehr präzises Guiding, falls erforderlich, mit sofortiger Reaktion in beiden Achsen.  Das guiding wird nur benötigt, um Probleme mit der Teleskop/Kameraoptik aus zu gleichen, aber nicht um Probleme mit der Montierung zu beheben,
• Korrigiert Restaufstellungsfehler und periodisch auftretenden mechanische Verbiegung des Teleskoptubus,
• Eine hoch präzise Nachführung in BEIDEN Achsen ist extrem wichtig für eine sehr  gute Nachführung auf Objekte wie Kometen, Asteroiden und Satelliten, bei denen die Montierungen eine "selbstlenkende" Funktion auf der Grundlage Orbitparameter ausführt und beide Antriebsmotoren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gesteuert werden.

Weitere technische Informationen zu den Encodern erhalten Sie auf der Originalwebsite von Astro-Physics.

GTO CP5 Servo Drive System und Antriebe

Flexible Steuerung mit Ihrer Tastatur, Ihrem Computer oder sogar Ihrem mobilen Smart Device!

Wie dieses Diagramm zeigt, gibt es viele Optionen zur Steuerung Ihrer Montierung. Weitere und sehr detaillierte Beschreibung zu den Steuerungsmöglichkeiten der AP Montierungen finden Sie auf der Originalwebsite von AP in englischer Sprache.

Im Lieferumfang enthalten:

• Mach2 GTO Achskreuz mit dualen Absolut Encodern
• GTO CP5 Servomotoren Kontrollbox
• GTO Kontroll-Box-Adapter
• Gegengewichtsstange aus Edelstahl - Länge 364 mm, 47.6 mm Durchmesser mit Sicherungsschraube
• 1,8m (6') Kabel mit Power-Pole-Connector und Klipp
• 3 Stück 1/4"-20gang  Schrauben mit Sterngriff zur Befestigung des Polblocks auf Stativ oder Säule
• Zölliger Inbusschlüsselsatz
• AC-DC Netzteil, Eingang  85-240V Wechselspannung, Ausgang 12 Volt Gleichspannung
• APCC Software, Pro Version, ausführliche Informationen hier
• USB Stick mit pdf-files der Bedienungsanleitungen für  die Mach2 GTO und die GTO- Handsteuerung (optional)
• Garantie/Registrierungskarte

Tragfähigkeit der Mach 2

Bitte beachten Sie, alle Angaben in dieser Grafik sind in den amerikanischen Maßen "Pfund" und "Zoll"

Die Tragfähigkeit einer astronomischen Montierung (Zuladung von Teleskop und Zubehör, ohne Gegengewichte) ist abhängig von mechanischen Abmessungen der Teleskopkombination. Die vom Hersteller angegebene maximale Tragfähigkeit bezieht sich darauf, dass die in den technischen Daten angegebenen Werte eingehalten werden, hier hauptsächlich die Angaben zur Stabilität und der Präzision des RA Antriebes.

Logisch ist: Je größer die mechanischen Dimensionen der Zuladung desto weniger darf die Teleskopkonfiguration auf die Waage bringen, weil sich der Schwerpunkt mit steigenden Dimensionen weiter vom Schnittpunkt des Achskreuz entfernt.

Die Rektaszensionsachse wird hauptsächlich durch das Teleskopgewicht und die Masse der Gegengewichte belastet, die Deklinationsachse hauptsächlich durch Baulänge des Teleskops. Je länger die Baulänge ist desto mehr wird die Achse durch Torsion und Windlast belastet.

Die Graphik zeigt Ihnen für die Mach 2 die empfehlenswerte Instrumentenlast in Abhängigkeit von den mechanischen Dimensionen. Sie zeigt den Zusammenhang zwischen Gewicht und Tubusdurchmesser. Die vertikale Achse zeigt das Gewicht von 35 bis 80 Pfund (17 bis 40kg) und die horizontale Achse den Tubusdurchmesser (Bauhöhe) von 4 bis 20 Zoll (~10 bis 50 cm). Alle Teleskopkombinationen die im grünen Bereich liegen sind empfehlenswert, die im gelben Bereich liegen im Grenzbereich. Kombinationen die im roten Bereich sind zu vermeiden, es ist davon auszugehen, dass die Montierung im längeren Betrieb dauerhaft beschädigt werden (Hauptsächlich die Schneckenradantriebe und die Antriebsmotoren).

Die Graphik darunter zeigt empfohlende Kombinationen zwischen Baulänge und Teleskopgewicht. Senkrecht das Gewicht zwischen 10 und 40kg und horizontal Baulängen zwischen 900 und 1800mm.

Weitere technische Details und ausführliche Informationen zur Mach2 GTO finden Sie direkt auf der Original Website von Astro Physics. Bei weiteren Fragen schreiben Sie uns eine Email unter kontakt (at) baader-planetarium.de oder rufen Sie uns an.