Puntino
用于優(yōu)化望遠(yuǎn)鏡的Shack-Hartmann波前傳感器

1、用強(qiáng)大的設(shè)備優(yōu)化望遠(yuǎn)鏡性能一個(gè)微調(diào)好的望遠(yuǎn)鏡是獲得深、高質(zhì)量天文圖像的關(guān)鍵。我們專門為望遠(yuǎn)鏡開發(fā)的Shack-Hartmann波前傳感器Puntino，基于我們?cè)谑澜绺鞯靥煳呐_(tái)使用它的豐富經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)分析，軟件及時(shí)建議采取糾正措施，極大地簡(jiǎn)化了維護(hù)工作，使您能夠在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成通常需要更長(zhǎng)時(shí)間的工作。根據(jù)我們?yōu)槟峁┤坠ぞ叩睦砟睿覀冞€為準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡和自準(zhǔn)直儀提供基于CCD的系統(tǒng)。

2、通過微調(diào)獲得個(gè)數(shù)量級(jí)

整望遠(yuǎn)鏡是一個(gè)微妙而耗時(shí)的過程，如果不經(jīng)常進(jìn)行調(diào)整，可能會(huì)導(dǎo)致受像差影響的圖像。這不僅會(huì)導(dǎo)致效率損失（高達(dá)1個(gè)數(shù)量級(jí)），而且還會(huì)導(dǎo)致圖像不規(guī)則，因此難以分析。

另外，如果使用的焦平面不正確，會(huì)導(dǎo)致圖像出現(xiàn)球面像差，從而使圖像對(duì)稱放大（因?yàn)樗菍?duì)稱像差），并將其誤認(rèn)為是視覺效果。

在PuntinoPro的幫助下，望遠(yuǎn)鏡可以快速調(diào)整。下面顯示了一些示例。

兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的瞳孔（由 PuntinoPro的探測(cè)器CCD拍攝）具有散光（中心和左側(cè)）和三角昏迷（右側(cè)）。
左邊的兩幅圖像是焦內(nèi)和焦外圖像，顯示了由于散光而導(dǎo)致的圖像伸長(zhǎng)以及兩幅圖像之間的90度傾斜。
右圖為支撐主鏡的三個(gè)固定點(diǎn)調(diào)整錯(cuò)誤導(dǎo)致的三角形圖像。

來(lái)自望遠(yuǎn)鏡的像散（左）稍微偏離焦點(diǎn)的圖像。注意像散引起的圖像伸長(zhǎng)。
由于電子團(tuán)方向是水平的，延率不是由望遠(yuǎn)鏡跟蹤誤差引起的。
右圖為M53星團(tuán)的中心部分，在校正了望遠(yuǎn)鏡的像差之后。


3.PuntinoPro
為專業(yè)天文臺(tái)設(shè)計(jì)，配備兩個(gè)攝像頭，一個(gè)用于獲取ShackHartmann圖像，另一個(gè)用于獲取直接圖像，以及校準(zhǔn)光源的遠(yuǎn)程控制。
在專業(yè)天文望遠(yuǎn)鏡中，由于傳感器干擾了常規(guī)觀測(cè)，因此經(jīng)常安裝拆卸傳感器是不現(xiàn)實(shí)的。Puntinopro是自動(dòng)化的，帶有校準(zhǔn)系統(tǒng)的電動(dòng)遙控器。
它還配有兩個(gè)攝像頭，以及的硬件和軟件功能。

4、Puntino minisensor

專為小型天文臺(tái)設(shè)計(jì)

作為定期維護(hù)計(jì)劃的一部分，只有在進(jìn)行SH測(cè)試時(shí)，才將其安裝在望遠(yuǎn)鏡上

5.特點(diǎn)：概述
? 測(cè)量任何光學(xué)系統(tǒng)的像差（最多34項(xiàng)Zernike多項(xiàng)式）
? 估計(jì)光學(xué)質(zhì)量和Strehl比
? 檢查任何像差對(duì)應(yīng)的波前
? 使用程序給出的診斷來(lái)聚焦任何系統(tǒng)，程序給出了影響校正的大?。▎挝唬簃m）和方向
? 使用軟件給出的指示在幾分鐘內(nèi)（而不是幾小時(shí)內(nèi)）校準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)，使用軟件給出的指示（大小和方向）移動(dòng)光學(xué)元件以實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。
? 使用Puntinopro測(cè)量的球差找出正確的焦平面，程序再次給出了移動(dòng)元素或焦平面的大小和方向。制造過程中，在反饋回路中使用這些信息。
? 在數(shù)學(xué)上減去低階像差后，使用它通過波前圖顯示來(lái)識(shí)別誤差
? 通過檢查殘差圖識(shí)別空氣湍流
? 在線查看夜間像差的變化
? 利用Puntinopro給出的望遠(yuǎn)鏡焦平面圖像在天空中不同位置的移動(dòng)指示，為望遠(yuǎn)鏡建立/完善復(fù)雜的指向模型
? 程序可以接受用戶使用特殊軟件模塊提供的溫度測(cè)量，這為溫度與任何像差系數(shù)的相關(guān)性提供了重要的依據(jù)

6、分析和優(yōu)化望遠(yuǎn)鏡性能的整套工具

使用基于CCD的軟件包Alisa對(duì)準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡的初始設(shè)置

? 望遠(yuǎn)鏡兩軸的標(biāo)識(shí)（alt-az或ha-dec）
? 主鏡軸與電池中心對(duì)齊
? 主鏡軸與望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸對(duì)齊
? 將M2驅(qū)動(dòng)器與光軸對(duì)齊
? 主鏡和次鏡軸的初始對(duì)準(zhǔn)

使用Puntinopro和Sensoft進(jìn)行微調(diào)和調(diào)整

? 使用sensoft（彗差測(cè)量）給出的指示對(duì)準(zhǔn)M1和M2軸
? 使用Sensoft的診斷識(shí)別正確的焦平面（零球差）
? 利用低階像差減法后的散光、三角昏迷、二次散光和鏡面映射值優(yōu)化天頂附近的支撐系統(tǒng)
? 使用瞳孔上殘差圖優(yōu)化穹頂和鏡視
? 像差隨天頂距離的變化和查表的創(chuàng)建
? 使用內(nèi)置的星體選擇部分校準(zhǔn)天頂距離的像差
? 利用內(nèi)置選星段優(yōu)化天頂距支撐系統(tǒng)。第二臺(tái)CCD相機(jī)在望遠(yuǎn)鏡瞳孔檢測(cè)中的應(yīng)用?用第二臺(tái)CCD相機(jī)檢查失焦瞳孔
? 使用第二個(gè)CCD檢查M2驅(qū)動(dòng)器的線性度，無(wú)需安裝對(duì)準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡。第二臺(tái)CCD相機(jī)在望遠(yuǎn)鏡瞳孔檢測(cè)中的應(yīng)用
? 使用第二個(gè)CCD攝像機(jī)測(cè)量組合的外部視覺、圓頂和鏡面視覺

主動(dòng)光學(xué)：通過移動(dòng)二次鏡糾正彗差和離焦

通過以太網(wǎng)或串行電纜將sensoft計(jì)算的運(yùn)動(dòng)值傳遞給m2的控制系統(tǒng)，可以糾正昏迷和聚焦。
主動(dòng)光學(xué)：主鏡像差校正使用Sensoft計(jì)算的系數(shù)對(duì)主鏡形狀進(jìn)行全主動(dòng)光學(xué)。
這些值可以通過以太網(wǎng)或串行電纜傳遞給控制系統(tǒng)。

高級(jí)光學(xué)分析

?根據(jù)Shack-Hartmann的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出望遠(yuǎn)鏡的MTF。

仿真

Zernike波前的產(chǎn)生、望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)和衍射分析（由像差、波紋、微波紋、視覺、望遠(yuǎn)鏡指向、CCD像素大小引起的MTF）

7、傳感器：不僅是 Zernike系數(shù)
Sensoft結(jié)合了對(duì)PuntinoPro（包括CCD攝像機(jī)）的控制，以及Shack Hartmann分析。
它不僅給出了Zernike系數(shù)，而且給出了調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的診斷方法。

8、安裝Puntinopro和測(cè)試頻率
在開始觀測(cè)之前，每天晚上檢查望遠(yuǎn)鏡的狀態(tài)。
它被設(shè)計(jì)成允許安裝在離軸位置，這樣定期觀察計(jì)劃就不會(huì)受到干擾。
它配備了一個(gè)校準(zhǔn)源的遙控器，使參考框（用于校準(zhǔn)儀器像差）能夠根據(jù)需要頻繁地被取出來(lái)，以補(bǔ)償夜間溫度和望遠(yuǎn)鏡位置的變化。

9、SH試驗(yàn)頻率
理想情況下，測(cè)試應(yīng)該在整個(gè)晚上連續(xù)進(jìn)行。但是如果不能實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)盡量在晚上開始時(shí)進(jìn)行測(cè)試。

校準(zhǔn)參考幀的采集頻率 當(dāng)溫度變化幾度或望遠(yuǎn)鏡移動(dòng)一個(gè)大角度距離時(shí)，應(yīng)取PuntinoPro 的校準(zhǔn)框。

10、傳感器：產(chǎn)品控制及預(yù)算

傳感器整合了對(duì)Puntinopro的全面控制 。

控制CCD相機(jī)和步進(jìn)電機(jī)SH分析

通過在次運(yùn)行程序時(shí)一些參數(shù)，可以設(shè)置整晚運(yùn)行。
對(duì)ShackHartmann框架的分析只是一個(gè)鼠標(biāo)點(diǎn)擊的問題。 你可以在不到一分鐘的時(shí)間內(nèi)得到一個(gè)好的哈特曼框架，分析它并得到初次結(jié)果。

傳感器的圖形用戶界面，其中一些圖形顯示

11、Puntino Pro特點(diǎn)論述

12、MIMMsoft:for seeing measurement
MIMMOSOFT是一個(gè)測(cè)量天文觀測(cè)的軟件包。
其亮點(diǎn)是： 可使用單孔徑（如在大型望遠(yuǎn)鏡的焦點(diǎn)處，以便風(fēng)切變不成問題）或使用雙圖像運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器（dimm）測(cè)量可視力。
* 可與Puntino的取景器相機(jī)一起使用，后者是Spotoptics S.R.L.制造的用于測(cè)試望遠(yuǎn)鏡的Shack Hartmann波前傳感器。
因此，結(jié)合哈特曼分析得到的關(guān)于像差的詳細(xì)信息，可以得到一幅完整的望遠(yuǎn)鏡性能圖，包括穹頂和鏡視效果。
* 實(shí)時(shí)測(cè)量和顯示FWHM（視覺）的測(cè)量值，（圖像運(yùn)動(dòng)的二維方差）或r0（fried參數(shù)），數(shù)據(jù)可以在以后保存、檢索和繪制。 最多可使用1000幀計(jì)算R0值。
* 可使用0.01ms的最小曝光時(shí)間（當(dāng)然是明亮的恒星），這將導(dǎo)致計(jì)算閃爍指數(shù)的1兆赫的非常大的帶通。 自動(dòng)優(yōu)化曝光時(shí)間，實(shí)現(xiàn)精確的中心化。
* MIMMOSOFT是一個(gè)單獨(dú)的Stad軟件包，也是Sensoft中的可選軟件包。

13、Alisa：微校準(zhǔn)軟件
根據(jù)我們?yōu)槟峁┩暾鉀Q方案的理念，我們還提供Alisa軟件和照相機(jī)，用于準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡和自準(zhǔn)直儀。
這可用于望遠(yuǎn)鏡的初始對(duì)準(zhǔn)和設(shè)置，并有助于通過數(shù)碼相機(jī)代替目鏡來(lái)減少對(duì)準(zhǔn)的單調(diào)：通過軟件獲取和分析目標(biāo)的圖像。

14、技術(shù)規(guī)格

Notes and explanations:

1.Lenslets with different diameters and focal lengths available on request.