AZ-GTi の怪しげなアライメント動作を糺す

AZ-GTi は良い架台なのですが、たまに”？”な怪動作をするように感じていました。その根源にはアライメント動作に関する無知があったようです。
　これまで「架台側にアライメント情報が記憶されている」と思っていたのですが、誤りでした。架台が記憶しているのは「ホームポジションからの各軸の角度情報」で、アライメント情報は SynScan アプリ側が保持しているというのが真相のようです。

　思い違いに至った言い訳と顛末は末尾に記載するとして、今回の記事では AZ-GTi の動作理解の備忘録を忘れないうちに書き残しておきたいと思います。AZ-GTi は発売から時間も経ち、マニュアル類の公開やアプリのバージョンアップにより、２，３年前よりもずいぶん理解が助けられました。初心者もベテランもつまづく事がある理由も見えてきました。

「AZ-GTi は調子の良いときはいいのだけど、ドツボに嵌まる時があるんだよな」みたいなシーンを理解できた気がします。

　ドツボを抜けるための結論だけを言うと、「アライメント時には初回でもアプリ側のリセットと架台の電源OFF/ONの両方を」ということです。
　また、初心者の方には「アプリでアライメントリセット」の後、「２スターアライメント」をお勧めしたいと思います。間違う可能性が少ないと思います。
　これらのやり方に至る理屈をお知りなりたい方は、以下を御覧ください。

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※認識誤りが記載された下記の記事を訂正しました。ずいぶん長きにわたって誤解に基づく情報を記載してしまい、申し訳ありません。
・AZ-GTiの５つのアライメント法とツボと同期技
・AZ-GTi をLANにぶら下げる
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M8とM20、2022夏の自宅庭より 
AZ-GTiは晴れ間を縫う観望の強い味方です。
2022夏は梅雨明けが早かったのに悪天候が続きほとんど何もできていませんが、
7/9の台風一過の晴れ間には市街地の庭から網状星雲、M20三裂星雲を
眼視で確認できました。(写真はAZ-GTiによるものではありません)

■ AZ-GTi と SynScan の情報保持
　冒頭にも書いた通りで繰り返しになりますが、Sky-Watcherの自動導入架台における情報の記憶は次のように行われています。

　・架台側は「ホームポジションからの各軸の角度情報（各軸ポジション）」を保持。
　・SynScanアプリやハンドコントローラ側は「アライメントパラメータ」を保持。

　架台側が保持している情報は「軸」の情報だけで、「高度・方位」や「赤経・赤緯」の情報は保持していません。架台側の情報は電源をOFFにすればリセットされ、再投入時点の各軸の角度がそれぞれ「0」となって、これがホームポジションになります。しかし、架台側の電源をOFFにしても端末アプリ上にあるアライメントパラメータはリセットされない点に注意が要ります。
　また、「水平・真北」は電源投入時の姿勢であって、アライメント開始時の姿勢ではないという点にも注意が必要です。いくらアライメント開始を「水平・真北」から始めてもそれは関係ありません。電源投入時のゼロ点が「水平・真北」である必要があるのです。

　SynScanアプリ側が保持しているパラメータは、「高度・方位」や「赤経・赤緯」を計算するためのアライメント情報です。この情報は「アライメントリセット」で初期に戻ります。しかし、このリセットを行っても架台側の各軸ポジションはゼロに戻りません。つまり、ホームポジション情報はアライメントリセットでは更新されないのです。

AZ-GTi は観望の強い味方です
鏡筒はMIZAR 120SL RS20P
　

　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情報が残っています(SynScan Pro 1.19.0, iOS)。このことが、ユーザーにとっては混乱を引き起こしやすいところです。具体的には、最初のアライメント星を導入するときに、前回使用時の古いアライメント情報と、それとは無関係になった架台の角度情報とを使ってアライメント星に向こうとするので、架台があさっての方角を向く場合がありえるわけです。
　しかもこれはアライメントモード（1/2/3スター）ごとに挙動が変わるので、混乱を招く一因になっているかもしれません。2スターではアプリ側から架台の角度情報リセットも自動で行われるのですが、1、3スターおよびブライトスターアライメントではこの自動リセットが行われません。

　したがって、大過なくアライメントを行うには、最初に架台の電源OFFとアプリのアライメントリセットの両方を行うのが基本ということになります。片方だけを行った場合には、架台の状態とアプリの状態がちぐはぐになって思ったような動作をせず、なにかどこかに情報が残ってしまったかのような動作になる場合があります。高度な使い方としては、架台やアプリの片方に情報が残っていることを利用する手もありますが、分からなくなったら電源OFF＆リセットした方が手っ取り早いと思います。アプリ側のリセットは必要性を認識しづらいのですが、前回使用時の情報も残っているので要注意です。

　また、複数の端末から一つの架台にアクセスして自動導入や追尾を行う場合には、両方の端末が同じアライメント情報を持っている必要があります（※これを行うための機能が Alignment-sharing です）。

■ SynScan アプリのアライメント動作
　SynScan のアライメントでは、「ID、CH、NP、Mel、Maz、Tilt」の６つのアライメントパラメータを決定します（それぞれの意味はよくわかりません）。このうち、1スターアライメントではID、Maz、Tilt の３つが決定されます。2スターではこれらに加えてMelの値が決まり、３スターアラインメントでCHが決定されるという具合です（NPがどういう値なのかは不明ですが終始0.0でした）。

６つのアライメントパラメータ
( "i" をタップすると見えます)

　SynScan Pro の実際のシーケンスを確認してみると、前述のように「２スター」と「それ以外」で動作が異なりますが、アライメント時には前回の状態をひきずりますので、一度ドツボにハマると何度も失敗することになります。多くの方がAZ-GTiでつまづくのはここではないかと思います。これを避けるには、アプリを起動して接続が完了したらアライメントリセットを行う習慣が肝要なように思います。

２スターアライメントの場合：
(1) 基準星を選んで2スターアライメントを開始すると、「水平、北向きにします」と表示され、次に進んだ段階で架台側のホームポジションはリセットされますが、アプリ側のアライメントパラメータはそのままで最初の基準星に向かいます。この動作の開始時点が「水平・北向き」という前提とはなってくれますが、アライメントパラメータは古いままなので前回のアライメントがボロボロだとそれを引きずります(確認済)。アプリ側がリセットされていなくてもトチ狂うほどなことはありませんでしたが、そういう場面が本当にないかどうかは不明です。
(2) 最初の基準星を導入してアライメント完了ボタンを押すと、1スターアライメント相当のパラメータ(ID、Maz、Tilt）が上書きされ、このパラメータを使って２番目の基準星の導入を開始します。
(3) ２番目の基準星を導入してアライメント完了ボタンを押すと、ID、Maz、Tilt に加えて Mel の値を含めたアライメントモデルとなり、この値が上書きされてアライメント完了となります。

1スター、ブライトスター、３スターアライメントの場合：
(1) 基準星を選んでアライメントを開始すると、いきなり星の方角を向こうとします。この時に、架台側のホームポジションや既存のアライメント情報は更新されません。最初の基準星の導入が、その時点のアライメント情報と架台の位置情報の双方を参照して行われるようです。このため、アライメントがそこそこの状態からであれば、それなりの精度で最初の基準星に向かってくれます。逆にアライメントがボロボロであればやはり前回の状態を引きずってしまいます(確認済)。アライメント途中からやり直した場合や、アライメントが成功しなかった場合などでは動作が怪しくなる可能性が高そうです。また、架台の電源を落とさずに手動で真北・水平に向けたりしていると、完全に狂った動きになると思われます。
(2) 最初の基準星を導入してアライメント完了ボタンを押すと、ID/Maz/Tiltのパラメータが上書きされます。1スターであれば、ここでアライメント完了です。
(3) ２番目、３番目も同様で、逐次パラメータが上書きされてゆき、選択したアライメントモードに応じて完了します。

■ ポイント＆トラックや導入完了ボタンの動作
　「ポイント＆トラック」は、アライメントをしていなくてもとりあえず追尾をしてくれる有り難い機能ですが、このボタンはアライメントパラメータやホームポジション情報、およびそれとの対応付けに影響を与えません。１スターアライメントのような効能を発揮してくれることも期待しましたが、そうはならず、追尾専門仕様となっているようです。

この中で「軸」が架台の保持情報です

　また、アライメント完了時に押すボタンも、アライメントパラメータ(アプリ側)にもホームポジション情報(架台側)にも影響を与えないようですが、「方位・高度」情報が更新されます。方位・高度情報はアプリ側に保持される情報で、架台側の軸の情報とはイコールではありません。赤経赤緯情報との対応づけが平行移動的に変わるようで、アライメントだけでは調整し難い誤差補正には有効ではないかと思われます。

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　このように、AZ-GTi では全てのアライメントモードで、前回、それも当日ですらない昔の情報が参照されてしまうのが AZ-GTi の鬼門ではないかと思うのでした。このことは AZ-GTi に限ったことではなく、Sky-Watcher社の架台（VIRTUOSOや赤道儀含む）というか SynScanアプリの鬼門と言えそうです。
　そういうわけで、「架台の水平出しとか真北向けとかの精度の問題じゃなくてあさっての方角を向くんだけど…」とお悩みの方は、ぜひ一度「アプリのアライメントリセットと架台の電源OFFの双方を励行する」を試してみることをお勧めします。

ちなみに、2022.8現在直近のバージョンであるSynScan Pro v1.19.0では、架台のホームポジションを保存する hibernate機能 や、他の端末とアライメント情報を共有する Alignment-sharing機能 (説明書ではPM sharing; PM: Pointing Model)機能が付与されています。これらをうまく活用すると、Sky-Watcher社マウントとSynScanアプリのうまい使い方というのも出てくるのかもしれません。

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謝辞：
　２年前の会話も含め、様々な気づきを tripleRさん に頂きました。
　改めて御礼申し上げます。
　tripleRさんによるAZ-GTiのアライメント情報に関する記事はこちらです。

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参考：
Sky-Wathcher社 マニュアル：
　・ハンドコントローラ & SynScan app
　・アプリケーション開発向けドキュメント
　・コマンドセット解説ドキュメント

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関連記事：
・AZ-GTiの５つのアライメント法とツボと同期技
・AZ-GTi をLANにぶら下げる
・AZ-GTi の設置とアライメント
・昼間のAZ-GTi、ノースターアライメント（日食に向けて）


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（経緯）
　そもそも、アライメント情報が架台にあると思い込んだ背景には、２台の端末での実験がありました。１台の端末のアプリでアライメントしてこの接続を切り、別の端末のアプリからアクセスしたときに、やはり自動導入が可能だったということがありました。
　２年前の実験時にはけっこう気を使って水平をとったりしながら AZ-GTiを試していたのですが、おそらくノーアラインメントのデフォルト状態でもホームポジションだけしっかり出れば良い状態だったのだと思います。ホームポジション情報（ホームポジションからの各軸の角度位置）は架台に保存されているため端末間で勝手に共有され、アライメントはデフォルトでそこそこだったのだなあ、と。
　偶然うまく行けていたのを一般化してしまったのが敗因でありました。今回、アライメントをかなりずらして行ったところ、他の端末からの自動導入結果が数度以上ズレたので、よくよく注意深く数字を見ると、「軸」の情報だけが正しく伝達されていて、赤経赤緯や方位高度はここから計算された値が表示されているに過ぎないことに気づいたのでした。