Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Статья про телескоп с адаптивным зеркалом  (Прочитано 5318 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн библиографАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 9 331
  • Благодарностей: 760
    • Сообщения от библиограф
 Хотя тема про самодельный телескоп с адаптивной оптикой уже закрыта,
выкладываю статью из журнала "Оптико-механическая промышленность"
№11 за 1985 про экспериментальный телескоп АСТ-1200.
Как с ней поступить далее - присовокупить к существующей теме или как -
на усмотрение Модератора.

Оффлайн ДимСаныч

  • *****
  • Сообщений: 10 645
  • Благодарностей: 130
  • Продолжаем с малого
    • Сообщения от ДимСаныч
Ладно, пусть пока будет. Как только скатится в оффтоп и флуд, беспощадно почищу и снесу в закрытую перед ней.
Сломался компас посредине пути.
Кого-то винить уже поздно.
Но мы продолжаем до цели идти!
По солнцу идём и по звёздам.
                              Дмитрий Зимин.  

Оффлайн d_w

  • *****
  • Сообщений: 1 948
  • Благодарностей: 131
    • Сообщения от d_w
Жаль, что размер картинки такой маленький. Тяжело читать...

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 154
  • Благодарностей: 273
    • Сообщения от Gleb1964
библиограф, спасибо за статью.
В общем понятно, они пытались совмещать изображения 6-ти зеркал используя в качестве базы центральное зеркало, точнее кольцевой обрезок от него. Этакая система активной оптики с коррекцией раз в 10с-30с используя лазер и систему призм. Совмещали они только угловое рассогласование, фазирования зеркал не производилось, что могло приводить к весьма странным эффектам, по моему пониманию. Максимальное разрешение системы без фазирования, с условием даже идеального совмещения элементов, ограничивалось разрешением, соответствующему одиночному элементу зеркала. В реальных условиях турбулентности систему раскачивало и разрешение снижалось.
Яркость изображений элементов суммировалась. Хотя здесь не все так просто, по моему разумению. Если там неконтролируемая фаза между сегментами, то там может быть и так, что сегменты могут оказаться и в фазе и в противофазе, тогда яркость может даже и упасть. Расхождения по фазе между сегментами явно небольшие, в пределах когерентности, т.е. могут быть интерференционные эффекты, а не просто сложение яркостей. Ну, может турбулентность атмосферы помогает сглаживать.
Систему архисложно юстировать и настраивать. Такая система будет чувствительна к перепадам температур, не выносит градиентов температур в трипельпризмах, что они используют (призмы типа уголкового отражателя). Нужно калибровать исполнительные механизмы, что двигают зеркало по сигналу рассогласованию.
Нынешние активные и адаптивные системы восстанавливают топографию зеркала с помощью анализа волнового фронта от опорной звезды или по искуственной лазерной опорной звезде

Оффлайн ekvi

  • *****
  • Сообщений: 6 263
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Не могу удержаться от дилетантского комментария и повторить свою прежнюю ересь...

 Ведь весь многозеркальный "огород" городят чего ради?
1. Собрать много света и увидеть слабый объект.
2. Разнести элементы на как можно большее расстояние, чтобы, увеличив плечо, увидеть подробнее.

С первой целью все понятно.

А вот по второй, как мне представляется, уже давно существуют средства для простого решения.
Разносим на N-метров два телескопа Ф100мм с одинаковым фокусным расстоянием (не критичное требование); в фокусе каждого телескопа устанавливаем по идентичной веб-камере и включаем их одновременно (это - принципиально).
После съемки производим программную калибровку снимков, согласование направлений и фазировку принятых сигналов.
Поскольку пиксели матриц аналогичны палочкам-колбочкам сетчатки глаза, то бинокулярный эффект от двух малых телескопов непременно должен сработать.
Вы прикиньте, чем объяснить остроту зрения у орла, как не бинокулярным эффектом, т.е. определением величины рассогласования двух изображений в его зрительном центре?

Оффлайн xmk

  • **
  • Сообщений: 69
  • Благодарностей: 2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от xmk
Не могу удержаться от дилетантского комментария и повторить свою прежнюю ересь...

 Ведь весь многозеркальный "огород" городят чего ради?
1. Собрать много света и увидеть слабый объект.
2. Разнести элементы на как можно большее расстояние, чтобы, увеличив плечо, увидеть подробнее.

С первой целью все понятно.

А вот по второй, как мне представляется, уже давно существуют средства для простого решения.
Разносим на N-метров два телескопа Ф100мм с одинаковым фокусным расстоянием (не критичное требование); в фокусе каждого телескопа устанавливаем по идентичной веб-камере и включаем их одновременно (это - принципиально).
После съемки производим программную калибровку снимков, согласование направлений и фазировку принятых сигналов.
Поскольку пиксели матриц аналогичны палочкам-колбочкам сетчатки глаза, то бинокулярный эффект от двух малых телескопов непременно должен сработать.
Вы прикиньте, чем объяснить остроту зрения у орла, как не бинокулярным эффектом, т.е. определением величины рассогласования двух изображений в его зрительном центре?
Не .... Чтобы атмосферную колбасню побороть на больших увеличениях, которые получить не есть технически сложно

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 154
  • Благодарностей: 273
    • Сообщения от Gleb1964
в описанном выше телескопе собирают больше света, но разрешение повысить нельзя принципиально. Даже при идеальном угловом сведении нефазированных сегментов, изображение имеет минимальный размер, соответствующий разрешению одного отдельного сегмента. В реальности дело обстоит хуже, о чем они и пишут - турбулентность заставляет изображения отдельных сегментов "плясать" и раскачивает систему сведения сегментов. В итоге, изображение расплывается.
Разнесение двух телескопов на N-метров с отдельными фотоприемниками повышения разрешения не даст - при приеме будет потеряна фаза сигнала (если это не радиотелескопы- там отдельная история), интерферометрии не получится.
Для больших зеркал - более 8 метров, гораздо целесообразнее применят многосегментные зеркала в комбинации с активной оптикой. У таких зеркал отношение диаметр-толщина достигнуто 40-50, а можно гораздо больше. Но там сегменты зеркал сводят в единый волновой фронт с высокой точностью, получая дифракционное качество со всего размера зеркала. При этом используют активное зеркало с актюаторами, которое локально гнут или смещают-наклоняют его сегменты. Гибкое зеркало устанавливают в промежуточном изображении входного зрачка (изображении главного зеркала) и оно намного меньше по размеру главного сегментного зеркала. Сегменты главного зеркала можно удерживать при этом с микронной точностью, а остаточные деформации волнового фронта компенсировать до 1/8 волны и лучше с помощью гибкого активного зеркала, используя анализаторы волнового фронта.
В итоге улучшается и собирающая способность и разрешение. Адаптивная оптика, работающая на частотах 100Г и выше, способна компенсировать не только деформации оптики телескопа, но и атмосферные деформации волнового фронта.

Оффлайн Belousov Vladimir

  • *****
  • Сообщений: 2 735
  • Благодарностей: 471
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Belousov Vladimir
Хотя тема про самодельный телескоп с адаптивной оптикой уже закрыта
Вообще-то там активная(не адаптивная!) оптика на начальном этапе проекта не предлагалась.
Прошли те варварские времена, когда колбасу делали из животных!

Оффлайн Belousov Vladimir

  • *****
  • Сообщений: 2 735
  • Благодарностей: 471
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Belousov Vladimir
экспериментальный телескоп АСТ-1200
Этот телескоп?
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,76807.msg1293705.html#msg1293705
Только в статье сплошная труба,а на фото-ферма.
Прошли те варварские времена, когда колбасу делали из животных!

Оффлайн Belousov Vladimir

  • *****
  • Сообщений: 2 735
  • Благодарностей: 471
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Belousov Vladimir
Ведь весь многозеркальный "огород" городят чего ради?
1. Собрать много света и увидеть слабый объект.
2. Разнести элементы на как можно большее расстояние
3.И в  любительских условиях главное- единственная возможность сделать зеркало очень большого диаметра.
Прошли те варварские времена, когда колбасу делали из животных!

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Не .... Чтобы атмосферную колбасню побороть на больших увеличениях, которые получить не есть технически сложно
За исключением того, что для управления гибким зеркалом необходима такая "мелочь", как суперкомп со 100-300 процессорами, да еще и работающий в реальном времени...
http://www.istu.ru/nauchnaya-rabota/jurnal-inzhenernij-neomir/viewdownload/3-public/634-k-v-shishakov-sovremennye-opticheskie-teleskopy-chast1-raschety-i-proektirovanie-teleskopicheskikh-sistem-v-kompyuternoj-programme-zemax

« Последнее редактирование: 06 Фев 2014 [06:29:23] от ysdanko »

Оффлайн Serj

  • *****
  • Сообщений: 4 532
  • Благодарностей: 94
    • Сообщения от Serj
    • Тверской астроклуб
За исключением того, что для управления гибким зеркалом необходима такая "мелочь", как суперкомп со 100-300 процессорами, да еще и работающий в реальном времени...
Скока-Скока?? Прикинте сами: захватить изображение с небольшим разрешением, найти отклонения 20-100 спотов, решить несколько матриц и сплюнуть сотню байт контроллеру зеркала. Ваше утверждение было бы спорно и на заре появления АО, а уж сегодня полный абзац.
We have met the enemy and he is us.

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 154
  • Благодарностей: 273
    • Сообщения от Gleb1964
посмотрел, что можно готового найти. к примеру - берете готовый набор адаптивной оптики от Thorlabs, включая датчик волнового фронта Шак-Хартмана, гибкое деформируемое зеркало, все программное обеспечение. По ценнику уложиться можно в цену нового авто 15-30 тыс евро. :)
С таким набором уже можно пытаться компенсировать не только гнутие большого главного зеркала, но и даже атмосферные возмущения, если, конечно(!), света опорной звезды хватит. Зато главное зеркало можно сделать большим и тонким или даже составным. Единственно, максимальная деформация гибкого зеркала 3.5 мкм, это значит, что сегменты главного зеркала должны быть отклоняться от единой опорной поверхности не более этой величины, а на самом деле меньше, чтобы оставался допуск на компенсацию. Гибкое зеркало совсем маленькое, поэтому изображение главного зеркала надо формировать на нем с большим уменьшением. Часть света от опорной звезды потребуется отвести на датчик волнового фронта светоделителем. Чем слабее звезда, тем меньше коррекционные возможности.
не знаю, насколько такой подход по плечу любителям астрономии
« Последнее редактирование: 06 Фев 2014 [16:27:26] от Gleb1964 »

Оффлайн xmk

  • **
  • Сообщений: 69
  • Благодарностей: 2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от xmk
Gleb1964, а вот подскажите, меня всегда интересовало  - диапазон работы адаптивной оптики по высоте объекта над горизонтом. Т.е. одно дело объект в зените - другое дело 10 градусов на горизонте.
Характер нагрузок на ГЗ аболюно иной. Или это все неимеет значения ?

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
За исключением того, что для управления гибким зеркалом необходима такая "мелочь", как суперкомп со 100-300 процессорами, да еще и работающий в реальном времени...
Скока-Скока?? Прикинте сами: захватить изображение с небольшим разрешением, найти отклонения 20-100 спотов, решить несколько матриц и сплюнуть сотню байт контроллеру зеркала. Ваше утверждение было бы спорно и на заре появления АО, а уж сегодня полный абзац.
Вы похоже даже готовыми ссылками не хотите пользоваться. Поэтому полный "абзац" ваши фантазии.

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 154
  • Благодарностей: 273
    • Сообщения от Gleb1964
Gleb1964, а вот подскажите, меня всегда интересовало  - диапазон работы адаптивной оптики по высоте объекта над горизонтом. Т.е. одно дело объект в зените - другое дело 10 градусов на горизонте.
Характер нагрузок на ГЗ аболюно иной. Или это все неимеет значения ?
для работы на различных зенитных расстояниях в схему добавляется компенсатор атмосферной рефракции, который может быть, к примеру, на основе вращающихся клиньев, связанных механически в пару. Вращением клиньев в противоположную сторону подбирается величина дисперсии, а вращением всей пары ориентация дисперсии. Разумеется, такая компенсация работает в ограниченном спектральном диапазоне.
что касается деформаций главного зеркала, то здесь надо смотреть по техническим характеристикам каждого конкретного телескопа, до какого зенитного расстояния он расчитан. Встречал цифры для адаптивной оптики о резонности работать до 30 градусов над горизонтом, поскольку ниже будет слишком толстый слой атмосферы, портящей изоборажение. Сама адаптивная оптика должна работать на любых углах, если опорную звезду создать

Оффлайн d_w

  • *****
  • Сообщений: 1 948
  • Благодарностей: 131
    • Сообщения от d_w
Вы похоже даже готовыми ссылками не хотите пользоваться. Поэтому полный "абзац" ваши фантазии.
Это, вероятно, неточность трактовки статье. В оригинале звучит так:
"It features a 1.8 mm thick 640mm diameter convex aspheric mirror (manufactured at the Steward Observatory
Mirror Lab), mounted on a 50 mm thick ULE reference body with 336 actuators, as well as a cluster of 168 DSP’s and
associated analog circuitry for position sensing and actuator driving."

Но DSP≠CPU

Оффлайн kramvalera

  • *****
  • Сообщений: 544
  • Благодарностей: 70
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от kramvalera
Подобные схемы с адаптивной оптикой бывает делают с применением двух адаптивных зеркал - первое поддерживает размер и положение изображения по центру второго зеркала, а второе работает только на неравномерный изгиб, позволяя искаженному изображению правильно фокусироваться. Как мне объяснили, адаптивные зеркала не умеют одновременно исправлять клин и другие аберрации.
Интересно решена проблема увеличения скорости кадров - камеры "DALSA" имеют матрицу, разделенную на 4 вертикальные зоны и каждая из зон имеет свое сопряжение с компом, передается сигнал с них параллельно, поэтому время кадра и цепь обратной связи с зеркалами достигает всего 1 мс. Перед матрицами камер стояли растры с микролинзами и работа по оценке волнового фронта на адаптивных зеркалах проводилась по методу гартмана - по смещению точек фокусировки для разных зон, всего зон, кажется было 16х16. Никакими особыми свойствами компьютеры с виду не обладали - обычные "4-й пень", правда это все было в самом начале 2000-х; сейчас может что нибудь придумали, что требует многих ядер, не знаю, но то что изображение становилось с качеством отличной точки и при применении древних компов - это я видел своими глазами на мониторе.
SW2001, рефракторы 150/1600, 78/435, монти EQ5motor-canon1100D

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Но DSP≠CPU
Согласен перевод мог быть и лучше....
Однако это не принципиально. Сигнальный процессор он то же, как бы процессор. Да еще и не известно, сколько ядер DSP содержит каждый из 168 кластеров. Обычно в кластере 2CPU+4DSP....

Оффлайн d_w

  • *****
  • Сообщений: 1 948
  • Благодарностей: 131
    • Сообщения от d_w
Но DSP≠CPU
Согласен перевод мог быть и лучше....
Однако это не принципиально. Сигнальный процессор он то же, как бы процессор. Да еще и не известно, сколько ядер DSP содержит каждый из 168 кластеров. Обычно в кластере 2CPU+4DSP....


Я не знаю, про какие кластеры Вы упоминаете, но в оригинале говорится про _один_ кластер из 168 dsp. Причем кластер тут упоминается только как обозначение нескольких  вычислительных единиц, работающих над одной задачей. Из дальнейшего контекста: "a cluster of 168 DSP’s and associated analog circuitry for position sensing and actuator driving." я бы сделал вывод, что это обычные ацп-цап для трансляции цифровых инструкций в аналоговые исполнительные команды. Не более того. Сам расчет выполняет другая вычислительная единица.

Да и  kramvalera вот упоминает, что с схожей задачей успешно справлялся куда менее мощный компьютер, чем суперкомп...