AZ-GTiの５つのアライメント法とツボと同期技

AZ-GTi経緯台は私のお気に入り機材ですが、自動導入がビシッと決まる時とズレ気味の時があって、けっこうムラっ気があるようです。自動導入精度がイマイチな時にはアライメントをやり直すわけですが、そうなるとどうしてもツボを見つけ出したくなるのが人情というものです。

AZ-GTiは観望の心強い味方です
　

今回は、AZ-GTiが持つ５つのアライメント方法を検証しつつ、最も楽で正確なアライメント法はどれかという謎に迫ってみたいと思います。

※下記はあくまでも私の個人的な体験に基づく備忘録ではありますが、結論を導く過程で試した５つのアライメント法やバックラッシュによる精度低下を抑えるツボ、そして同期を行うための裏技について書いてみました。

※※記事中の「ノースターアライメント」の使用法に、説明不足な点がありましたので加筆/修正しました (2020.4.30)
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※情報の保持についての記載に認識誤りがありましたので、修正しました。また、アライメントリセットを行う必要性と方法を追記しました(2022.8.17)。
詳細は改めて記事にしました→「AZ-GTi の怪しげなアライメント動作を糺す」。

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■ 結論
　いろいろ試してみた結果として、ツボさえ押さえれば架台の水平出しがエエ加減でもそれなりの精度での自動導入が可能になります。それでも導入誤差は残ることがあるようですので、そんな時のための「同期」の裏技(?)も考えてみました。

　ツボは概ね次のようなところです。
　・垂直軸のバランスは崩して設置。
　・アプリはSynScan Proを使う。
　・アライメントは３スターで。
　・基準星導入時の操作法に気をつかう。
　　（バックラッシュ対策）

　更にそれでも天体導入がうまくできないような時には、後述の「同期技」を行えば、まず間違いなくお目当ての天体導入は出来るものと思います。

■ アプリSynScan Pro
　SynScan には「Pro」と名がついたアプリがあるのですが、結局これを使った方が楽だな、という結論です。この SynScan Proにある「３スターアライメント」は、ノーマルのSynScanにはありません。特に重たい鏡筒を載せている場合は、３スターアライメントも大事なツボとして必須です。
　SynScan Proは名前ほど「プロ」ではないので、ぜひこちらを導入して３スターアライメントを実施するのが良いと思います。※昼間は不用意に太陽に向けないように注意する必要があります。

■ AZ-GTiのアライメント「5種類」とその動作
　AZ-GTi(経緯台)のアライメントには全５種類のアライメント方法があって、手軽さと求める精度によって選ぶようになっています。

　ちなみに、AZ-GTi（SynScan Pro）にはいわゆる"Sync(同期)"のような動作をさせる機能はありません(2020.3現在)。このため、自動導入したときの方向キーでの修正量は、次の導入には影響しません。導入精度はアライメント時の精度で決まってしまいます。

　なお、AZ-GTiのアライメント情報はアプリではなく架台側に記憶されている(誤りでした)ようなのですが、電源を入れ直しても以前のアライメント情報が残っていておかしな方向に架台が動き出すことがあります。やり直しの時には、アライメントの「リセット」を行っておくと良いようです。

　AZ-GTi というか、Sky-Watcher の自動導入架台では、架台側は「ホームポジションからの各軸の角度情報」を保持し、ハンドコントローラや SynScan アプリ側が「アライメント情報」を記憶しているようです。
　したがって、架台の電源OFFではアプリ側のアライメント情報は消えず、またアプリ側のアライメントリセットでは架台側の各軸の角度情報はリセットされません。
　更に、アプリ側のアライメント情報はアプリを再起動しても残っています。この機能により、アプリ再起動や再接続後でもアライメント情報はそのままに観望に復帰できるようになっています。
　一方で、架台の電源OFF時やクランプを緩めた動作時など、情報が残っていることによる弊害も考えられます。使用時に怪しい動作をする場合には「アライメントのリセット」と「架台の電源OFF/ON」の両方を実施してからアライメントに臨むのが吉です。(2022.8.17 修正および追記)

１：「ノースターアライメント(仮称)」
　もっとも短時間で可能なアライメントで星を全く使用しませんが、とりあえずの自動追尾が可能になる超簡易モードです。

忙しい夕暮れ間際でも自動追尾が容易です
(ノースターアラインメント,
写真は2020.2.9, iPhone)
　

アライメント方法は簡単で、架台を「北向き・水平」に向けてクランプを締めて電源をONするだけです。
　追尾のONには「ポイント＆トラック」を使います。これは、恒星時追尾をONにしてくれる機能であるようです。（※一般的な"Sync"のような動作はしませんでした。）

　このノースターアライメントを行って補助エンコーダーをONにしておくと、AZ-GTiが自動追尾付きフリーストップ架台になってくれて、大変お気楽です。
　追尾精度は必ずしも良くはないですが、あるのと無いのでは雲泥の差です。

　ちなみに自動導入も動作はしますが、精度は全く期待できません。（架台の水平や、起動時の北向き・水平が完璧でないといけません）

２：「１スターアライメント」
　２番目に簡単なアライメントです。「水平・北向き」で電源をONにして、１つの星だけでアライメントを行います。多少追尾精度が向上して自動導入も「無いよりはマシ」になります。
　最初の「北向き水平」は基準星導入のためだけに使われていて、アライメントの精度には影響しません。基準星をフリーストップ動作で導入してもアライメントはできます。
　誤差要因としては架台の水平が大いに効くので、１スターアライメントでは架台の水平出しを正確にしておく必要があります。

３：「ブライトスターアライメント」
　こちらも簡単なアライメントで「起動時の水平・北向き」が不要ですが、最初の基準星（アライメントスター）の導入を手動でやる必要があります。
　精度は２スターと同じです。架台の傾きを含めてアライメントで補正されるので、必ずしも架台の水平が出ていなくとも自動導入の精度への影響は小さいようです。後述のバックラッシュ対策に気をつければ、そこそこの精度で導入してくれます。
　誤差要因としては水平・垂直軸の直交があります。非改造のAZ-GTiでは構造上直交を保つのが難しい設計になっています（剛性の低いシートが挟まっているため）。このため、重めの鏡筒を搭載した際の精度向上には SynScan Proを使って３スターアライメントを行うことが必要な場合があります。

４：「２スターアライメント」
　実行時に「水平・北向き」に鏡筒をセットする必要がありますが、最初のアライメントスターに自動で向かってくれます。この点以外は精度も含めてブライトスターアライメントと同様なのですが、基準星として表示される星の数が多いのも特長の一つです。

５：「３スターアライメント」
　３つの星でアライメントすることで、架台自体の水平（傾き）のほかに、水平・垂直軸の直角からのズレ（コーン角）の影響を反映したアライメントパラメータを決めてくれるようで、最も安定した精度で自動導入が出来るようになります。AZ-GTiの構造から言って、少し重めの鏡筒を載せた場合には必須なのではないかとも思います。
　電源投入時に鏡筒を「水平・北向き」にしておく必要がありますが、その正確さは自動導入精度に影響しないようです。架台設置時の水平出しも、神経質になる必要はありません。

■ バックラッシュの対策法
　対策は２つあります。一つ目は、鏡筒の前後バランスを崩しておくということです（垂直軸周りのバランスです）。一定の方向にテンションがかかる状態にしておくことで、バックラッシュに起因する誤差が軽減できました。反射望遠鏡などでは天頂付近でバランスが逆転してギアのかみ合い位置が変わることがあり、これが起こるのを防止する目的です。私は、主鏡側を重く設定しています。

　もう一つは、基準星を視野の中心に持ってくるときに、必ず「右と上のキーで星を移動させて終了する」ということです。

　「な～んだ、そんなのSynScanアプリはそうやらなきゃアライメント終了しないようになってるじゃ～ん」と思った私でしたが、甘かったようです。AZ-GTiのバックラッシュは大きいのです（改造前から）。

　重要なことは、ちゃんと望遠鏡を覗きながら右と上のキーでそれぞれ星が動いたのを確認してアライメントを終了させる、ということなのです。中心から行き過ぎたら、左や下ボタンで星を視野の端に動かして、再び右と上のキーで調整します。

　確かにAZ-GTiのSynScanアプリには、アライメント時の「バックラッシュ対策」は一応組み込まれています。アライメントで星を視野中央に持ってくるときに、必ず右と上のキーを押さないとアライメントを終えられないというものです。
　しかし、キーにちょっと触るくらいでもアプリ的にはOK判定となってしまって、バックラッシュ分をしっかり詰め切れていない状態のままアライメントが終了して誤差要因になるようです。

基準星を中心に合わせる手順（左・下キーを使わずに終えます）
　

■ 同期をとって天体を視野中心に入れる裏ワザ
　色々対策をしても、どういうわけかAZ-GTiの導入誤差は0.4°程度残ることがあるようです。この数値は、例えば60倍・見掛視界50°（実視界0.83°）くらいの視野では視野の端っこに対象が来てしまうくらいですから、暗い天体などの導入に自信が無い初心者にとっては、ちょっと苦しいところです。

　初心者なら、暗い天体は視野の真ん中に導入されていることを期待するものです。
（熟練者は人力プレートソルビングで対応するわけですが）

　こうした時にのために、自動導入赤道儀では「同期(Sync)」という機能で現在位置の精度を高めて対象天体を導入する方法が用意されているのですが、AZ-GTiにはこの機能はありません（「ポイント＆トラック」ではこの同期動作になりませんでした）。

　そこで、どうしても自動導入が上手く行かないときに、お目当ての天体の近くの明るめの星を使って精度を上げる「同期法」として次のようなものを考えてみたところ、上手く行きました。
　次の操作を行ったところ、かなり正確に対象を導入できました。

1) アライメントが完了している状態から再び「アライメント」を実施します。
　（３スターが良いと思います）
2) 第１の基準星として対象天体に近い星を選び、実行します。
　（第2、第3星は適当でかまいません）
3) 基準星は自動導入されますが、これが中心に来るように修正します。
4) 完了ボタンを押すと第２星に向かいますが、キャンセルします。
5) 「戻る」ボタンでメニューに戻れば「Sync(同期)」完了です。

　この状態でお目当ての天体を導入すると、かなり正確なはずです。

上記の動作によって、望遠鏡の現在の方向が更新されるとともに、自動導入パラメータも再計算されて更新されます。但し、２回目以降のの３スターアライメントを最後までやってしまうとパラメータがトチ狂ってしまう場合がありましたので、「キャンセル」「戻る」で終わることが大切なようです。

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こうして暗い天体でも自動導入に任せて色々眺めてみると、市街地からでもけっこう色々な天体を楽しめます。私のような初心者でも、このAZ-GTiのおかげで気楽に春の銀河を愉しめたのでありました。
（透明度の良い夜ならば、M81/82、M65/66、M104といったメシエ天体は比較的見えやすいと思います。難易度はやや上がりますが月齢10越えの月がある中の市街地でも15cm F5鏡を使ってM51を見ることが出来ました。）

※当記事中のAZ-GTiの機能検証は、SynScanアプリの「i」ボタンで表示される座標値や自動導入パラメータの値を注視することで行いました。

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