自動導入ジェミニ2システム

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先進の高機能赤道儀制御装置 ジェミニ2システム

“現代の赤道儀コントローラに必要とされる機能は何か? ジェミニ2がその回答です。”

ジェミニ2システムはロスマンディーGM8、G11、Titan赤道儀用に開発された先進の赤道儀制御装置です。ジェミニ2は、第五世代のジェミニとして、旧レベル4の基本機能を引き継ぎ、さらに大きく発展しています。

・ タッチパネルによるビジュアルで判りやすい操作性
・ 速やかな天体自動導入のための超高速駆動が可能なモーターと制御回路
・ ガイド修正速など、超低速駆動のすぐれたレスポンス
・ 正確な導入精度を実現する画期的なアライメントアルゴリズム
・ 半自動化されたアライメントプロセス:「モデリング」機能
・ GPS(オプション)で初期設定値の自動取得が可能
・ USB接続でPCとリンクし、PCアプリケーションからの制御が可能
・ イーサネット接続でHTTPによる遠隔コントロール、またファームウエアの更新が可能
・ ASCOMプラットフォーム完全対応
・ オートガイダーポート装備

 


内蔵されたソフトウエアは、市場にある自動導入システム中最も高機能。充実したデーターベースも併せて、単独使用でもその高機能をお楽しみいただけます。もちろんPCとのリンクもUSBケーブル1本で可能。「The SKY」ほか、ほとんどの市販プラネタリウムソフトでコントロールできます(LX200互換プロトコル)。さらに、イーサネット接続と“天文機器の標準ドライバセット”といえるASCOMプラットホームのコンビネーションで、ドーム管理から撮影まで、さまざまな周辺機器を統合してリモートコントロールで使えます。また、ST4互換のオートガイダーとの接続も専用ポートにより、ケーブル1本で可能です。

高性能なハードウエアを基幹に、充実したソフトウエアで制御する「ジェミニ2」は、最も完成され、先進的で、かつ汎用性の高いシステムです。

タッチパネルハンドコントローラ

ハイトルクDCサーボモーター

メインパネル内部

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ビジュアルベースの判りやすいタッチパネルによる操作。敏感に反応するDCサーボモーター、多彩なソフトウエア機能、そしてイーサネット接続による外部PCからの遠隔操作など、ジェミニ2は赤道儀コントローラの最先端を進みます。「自動導入」はジェミニ2のひとつの機能にすぎません。




■ タッチパネル操作
ジェミニ2ではタッチパネル操作のハンドコントローラを採用しました。タッチパネル型は、その大きな画面により、表示できる情報量が多く、しかもメニューごとに最適な表示方式に画面を変更することができます。従来の固定ボタン型コントローラ(表示窓+メニューボタン+方向ボタン+数字ボタン+スクロールボタン)では、ボタンの数が多く、また、ひとつのボタンに複数の入力(コントロール)機能を持たせるなど、操作が煩雑です。その点、タッチパネルでは、画面がメニューごとに刷新され、文字とグラフィックスが同居できるので、たいへん判りやすく、どなたでも簡単に操作できます。



■ 簡単な初期設定
ジェミニ2を起動時させ、基準星を導入する前に必要最小限の入力項目は次の3つです。
 ●赤道儀の名称(ロスマンディー各赤道儀、およびカスタム赤道儀)
 ●観測地の標準日時(Local Date & Local Time)
 ●観測地の緯度・経度
この必須3項目はジェミニ2の最初の起動で入力すれば、次回の起動からショートカットされます(セットした数値は不揮発メモリーに、日時は内蔵のバッテリーバックアップクロックにより保持されます)。

また、オプションのGPSレシーバーを接続すれば、ジェミニ2の起動時に緯度・経度、地方標準時が自動的に読み込まれ、観測場所を頻繁に変更する場合には特に便利です。



■ 独自のモデリング機能
基準星(3星、またはそれ以上)を望遠鏡の視野に導入してアライメントを実行し、自動導入の精度を高める作業を「モデリング」といい、ジェミニ2は基準星を3星導入することで「モデル」が構築されます。

アライメント作業では、基準星は自動的にリストアップされ、「GoTo」ボタンにタッチすれば自動的に導入が開始されます。ユーザーは基準星を選び、導入が終わった望遠鏡の視野に方向キーで導入/センタリングするだけです。これは多くの自動導入機(ミードのLXシリーズなど)と共通した半自動アライメントですが、ジェミニ2では、この作業を、子午線をはさんで東西の各半球ごとに行い、東天・西天で個別の「モデル」を構築することが他にない特徴です。

たとえば、鏡筒をドイツ式赤道儀に取り付けたとき、赤経軸と平行に取り付けられていないばあい、鏡筒を東西に切り替えたとき、その誤差は2倍になります。これは、すべてのドイツ式赤道儀に存在する欠点(コーンエラー)です。アライメント作業で、基準星を東西の半球から均等に選んでも、導入誤差は、取り付け誤差を平均化した値以上に小さくすることはできず、基準星の選び方によっては、累積1°を超える導入エラーが発生することもまれではありません。ジェミニ2は、導入する対象の位置(東天or西天)に応じて、東西それぞれの「モデル」を自動的に利用するので、を構築することで、この問題を解決しています。




■ 充実した内蔵データベース
パソコンを使用しなくても、11種類の天体カタログとユーザー定義カタログの総計41,000+天体のジェミニ内蔵データベースが、ベテランユーザーのニーズにも余裕で対応します。天体データはオリジナルのカタログ番号(例:NGC4565など)に従っているので、星表など、外部データベースとの照合も容易です。




■ 低速から超高速まで、スムーズな駆動
ジェミニ2に採用された高性能DCサーボモーターは、ステッピングモーターに比べ、より低い電圧でスムーズに連続回転し、高速駆動時にもハイトルクを保ちます。また、内蔵されたサーボモータードライバは、ハイトルクモーター(標準装備:DC18Vで最大トルクを発生)に対応し、Titanなど大型赤道儀でも余裕で駆動することができます。G11赤道儀を例にとれば、対恒星時800倍の高速駆動から、対恒星時等倍以下の超低速まで、幅広い作動領域を1個のモーターが適切なトルクを保ったままカバーします。

なお、対恒星時数百倍を超える超高速駆動では、最適なトルク特性を発揮し、駆動系への反動を緩和できるスローアップ/スローダウン制御により、キータッチとのタイムラグを感じるかもしれませんが、中速域や、ガイド修正速(対恒星時0.5〜2倍速)など低速領域では、DCモーターの特徴である高い起動トルクにより、キータッチに瞬時に反応し、切れ味のより操作感が得られます(ガイドアイピースで確認できます)。実際、たいていのオートガイダーはデフォルト設定のまま使うことができます。

DCモーターは、電圧/電流の変化に伴う回転数/回転トルクの変化がリニアであり、きわめて制御性にすぐれていることが最大の特徴です。操作性の悪いDCモーター駆動システム(鈍い反応や、モーターストール)は、マウントの構造的な欠陥を除けば、モータードライバの問題か、モーターの選択を誤っている、といえます。また、ステッピングモーターでは、そのトルク特性により、過負担での脱調の懸念が付きまといます。



■ 比類ない導入精度(導入例はジェミニレベル4による)

極軸合わせが正確に行われていれば、基準星1つでも正確に天体を導入できるはずですが、現実はそうはいきません。ジェミニ2の卓越したモデリング機能を使うことにより、極軸合せの精度だけでなく、赤道儀および望遠鏡のメカ的なミスアライメント(ずれ)を補正することができます。モデルはジェミニ2のアライメントアルゴリズムにより、●極からの方位角のずれ、●極からの高度のずれ、●極に対する軸の垂直度、●赤経・赤緯軸の垂直度、●ギヤのあそび、●ミラー(反射望遠鏡)の倒れ、●赤経のインデックスエラー、●赤緯のインデックスエラー、●カウンターウェイトのたわみ等、さまざまな要素を考慮しながら、アライメントを実行するたびに構築されていきます。基準星を10星アライメントすれば、すべてのパラメーターを加味した「モデル」を構築することができます。さらに、ジェミニ2では前述のとおり(「独自のモデリング機能」欄を参照)、天球の東西で別々にモデルを構築することで、ドイツ式赤道儀の根元的な欠点を解消しています。適切なモデルが構築された後は、天空全域で3分未満、数度の範囲なら1分以内の誤差内で天体を導入できます。さらに、ドームなどに据え付て使用する場合、ジェミニ2を「ウォームリスタート」で起動すれば、前回のアライメントデータ(モデル)を利用して、電源を入れるだけで極めて精度の高い自動導入を即楽しむことができます。

上の9カットのCCDイメージは、G-11赤道儀を使ったジェミニレベル4の導入精度を実例で表わしたものです。
3星導入によるアライメント後, アンタレス(左上)→ M16 → M17 → バグ星雲 → M57 → M8 → M22 → M27 → 静止衛星Optus 1b(中央下の短い縦線)の順に、途中再アライメントを行わず連続的に導入し、それぞれ20秒の露光で写し止めたイメージです。大きな離角を伴った対象でも小さなCCDチップ上に余裕で導入できることが判ります。




■ 自動導入とフリーストップ操作が両立
両軸にエンコーダーを取り付けなくても、ジェミニ2の稼働中に望遠鏡をフリーストップで操作することができます。ジェミニ2の優れたソフトウエア機能「シンクロナイズ」を使うことで、構築されているモデルがリロードされ、簡単に自動導入操作に戻ることができます。ジェミニ2は、ロスマンディー赤道儀の優れた操作性を活かすことのできるシステムです。

操作の概要は、このページ下の「自動導入ジェミニ2とフリーストップ操作」で詳述しています。
なお、外部エンコーダーを取り付けて、ジェミニとリンクして位置データを保持しながらフリーストップ操作行うこともできます。ただし、フリーストップ操作中は外部エンコーダーからのフィードバックになるため、エンコーダーの分解能(たとえば4192ステップなら、5.2'/1ステップ)に依存することになり、ジェミニ2の自動導入精度は劣化します。



■ 充実した撮影機能

ジェミニ2には、極軸修正ツール、マルチ追尾速度、ガイドモード、オートガイダー入力、高性能PECなど、撮影機能が充実しています。また、ジェミニ2のオートガイダーポートはさまざまなオートガイダーに対応します(ST4互換のピンアサイン)。さらに、ジェミニ2のすべてのポートのピンアサイン、また、コマンドセット(ネットワークPCで参照可能)は公開しているので、外部接続機器を自作することも可能です。



■ ジェミニ2の極軸修正機能
ベランダなど北極星が見えない環境でも、ジェミニは2分以内の高精度に極軸を追い込むことができます。2分という数字は、長時間露光のイメージングにも充分な微少誤差です。この優れた機能「Polar Axis Correction(PAC=極軸修正)」により、北極星の見えない環境でもイメージングを可能にします。最初に、マウントの水平を合わせ、磁石(磁北偏差を修正)と高度目盛を利用して、マウントの極軸をおおよそ合わせて設置します。


画像はTitanの極軸修正機構

 「Polar Axis Correction(PAC=極軸修正)」メニューによる合致精度は、ジェミニ2のモデルの正確さで決まります。「PAC」機能を使うには、“天球の東西各半球で各3星のモデリングが完了していること”が最低条件ですが、できるだけ多くの基準星(〜10星)を導入しておくことをおすすめします。

PAC を実行するには、まず 「Bright Star」リストから、天の赤道(近く)にあり、南中(に近い)対象を選択します。その対象を自動導入し、ハンドコントローラで正確に視野中心に導入します。

導入完了後、「Align」メニューから「Polar Axis Correction」を選択します。ただちに“ジェミニが計算した正確な北極位置を基準に“対象があるべき位置”に望遠鏡を向けます。マウントの極軸は合っていないので、対象は視野から外れます。対象が再び視野中心に入るように、赤道儀の方位と高度のノブを廻して導入します。「Done」ボタンにタッチすれば、赤道儀の極軸修正は完了です。




■ イーサネット接続機能
ジェミニ2をネットワークに接続すれば、ファームウエアのアップデートが行えるほか、複数人による観測のシェアや、無人観測システムなど、ネットワーク天文台が簡単に構築できます。これまでのPCとのピアツーピア接続とは比較にならない大きな可能性が拡がります!

ジェミニ2であらたに採用されたイーサネット接続機能を使えば、ネットワーク上で複数のパソコンからジェミニ2にアクセスすることができます。
下の画像はネットワーク上のPCから「http://gemini/」で開いたブラウザ画面(トリミングあり)。ジェミニ2のファームウエアをブラウザから直接操作することができます。ドーム制御から、合焦やイメージングなど観測機器の制御もASCOMプラットフォームで統括でき、カスタムのソフトウエアを用意する必要無く、簡単にインターネット天文台を構築することができます。

ネットワーク上で複数のパソコンからジェミニ2のフル機能をコントロールすることができます。ジェミニ2のネットワークコマンドはhtml形式で書かれているので、ブラウザ画面がそのままコントローラになります。




■ 天体ソフトをインストールしたパソコンとのリンク機能

 WindowsがインストールされたパソコンとはUSBケーブル(一般的なA-Bタイプ)を を利用して接続します。ジェミニ2は単独使用でも何ら不足はありませんが、ビジュアルなインターフェイスを利用した星図ソフトとのリンクなど、高機能なPCソフトウエアを活用することができます。

なお、ジェミニ2をWindows(XP,Vista,7)に認識させるにはドライバが必要です。WEBサイトから32bitおよび64bit判がダウンロードできます(上部のメニューバーから「Gemini2」にカーソルを合わせてドロップダインメニューから選択)。

 ジェミニ2のプロトコルはミード社LX200と互換。ほとんどの星図(プラネタリウム)ソフトウエアとのリンクを確立できます。写真は「The Skyとver.6.0英語版」のリンク画面。導入作業がゲーム感覚で行えるほか、天体の選択もモニタ画面で行えとても便利です。 ほかにも、「ステラナビゲーター(アストロアーツ社)」、「Cartes du Ciel(有名なフリーウエア)」でのリンクも確認済み。また、ジェミニ2は、ASCOMプラットフォームに対応しています。




■ オートガイダーポート装備

 ピンアサインはSBIG社の「ST4」互換。現在、多くのマウントで採用されているピン配列です。TTLレベルの信号を受け付けます。

米国オライオン社の「スターシュートオートガイダー(SSAG)」は、付属ケーブルで直接接続できます。また、ST4互換のピンアサインを持つオートガイダーの多くは、ケーブルを変更するだけで接続することが可能です。

注意:ピンアサインに整合性があっても、リレー出力のオートガイダーを接続すると、故障の原因になります。




■ ジェミニ2の電源について
ジェミニ2は直流12〜18ボルトの電圧と、最大電流1500mA+を消費します。交流100Vが用意できる環境ではAC-DC電源(ACアダプター)を、屋外の環境ではカーバッテリーや鉛シールドバッテリー、または大容量のディープサイクルバッテリーなど、充電式電池を使うことができます。

供給電圧が18VでジェミニのDCモーターは最大のトルクを発生することができますが、18V電源は一般的ではないため、ほとんどの場合12V電源から選ぶことになります。AC-DC電源では電流供給能力が最低3A以上あり、安定化回路が内蔵されていることが条件です。また、小型のスイッチング電源でも作動可能です。

充電式電池は、最低10Ah(アンペアアワー)以上の容量を持ち、過電流保護がリレー式でなくヒューズ式の電池をご使用ください。ジェミニを快適に使うには、余裕のある容量を持った電源装置を選ぶことが重要です。



■ 自動導入ジェミニ2とフリーストップ操作
「ジェミニ2は高速自動導入システムだから常にクラッチは締め込んで固定しなければならない。これでは、操作性抜群のフリーストップが使えないではないか!」と、お考えの方がほとんどだと思います。しかし、そんなことはありません。ジェミニ2作動中でもクラッチをゆるめてフリーストップでどんどん望遠鏡を振り回してください。そして、自動導入が必要になった時は、簡単な作業で自動導入操作に復帰することができます。

操作の概要は次のとおり:

1. フリーストップ操作を行う前に:
→ ジェミニ2のアライメントが完了していて「モデル」がすでに構築されていることが前提です。モデルが構築されていれば、対象は高精度に自動導入できます。

2.  フリーストップ操作を行うとき:
→ 両軸のクラッチをすこし緩めるだけで、望遠鏡をフリーストップで動かせます。コントローラの方向キーも自由に使え、極軸が合っていれば正確な追尾も行われます。

3.  再び自動導入を利用するとき:
→ ジェミニ2の天体データベースから任意の対象を選び、「ENTER」キーを押して確定します。
→ 手動によるフリーストップ操作や方向キーを使って、その対象を視野の中心に導きます。
→ アラインメニューから、「Synchronize(シンクロナイズ)」を選び、「ENTER」キーを一回押せば導入した対象名が表示されるので、(相違なければ)もういちど「ENTER」キー押して「シンクロナイズ」を実行します。

これで、すでに構築されている「モデル」をジェミニ2がリロードして、高精度な自動導入を行うことができます。

注) [3]で選んだ対象の導入操作で「GoTo(自動導入)」機能を利用することも可能です。ただし、フリーストップ操作の間に鏡筒の方向が変化しているので、鏡筒がマウントに当たるなどのトラブルが発生することがあります。この機能を利用するときは、必ず両軸のクラッチをゆるめ、モーターの高速駆動が終わるまで鏡筒の動きを監視しつつ、必要があれば鏡筒の方向をフリーストップで修正します。その後は、1星目の基準星導入と同じ作業を行うだけです。


■ 仕 様

Gemini2 レトロフィットキット

製品内容

メインコントローラ、赤経・赤緯ハイトルクモーター(接続ケーブル付き)、ハンドコントローラ、電源ケーブル(シガーライターソケット仕様)、日本語マニュアル

内蔵データベース

41,000天体:Messier=110個、NGC=7840個、IC=5386個、Sh2=313個、Bright Stars=79個、SAO=17635個

導入精度

全天で3分未満、領域限定で1分以内(ジェミニレベル4の公称値)

追尾速度

恒星時、平均太陽時、平均月時、大気差補正恒星時、カスタム速

駆動速度

ガイド修正速、センタリング速、高速駆動速、自動導入速の4速:それぞれユーザー設定可能

最高速度

秒間8度(GM8)、4度(G11、HGM-TITAN)

表示パネル

タッチパネル(フルカラー表示可能)

初期設定

観測地の緯度経度(GPSデータ取り込み可能)、地方標準日時、(入力データはロムとクロックで保持)

基準星

79天体(全天)

イーサネットポート

10/100Base-T DHCP/固定 IP

USBポート

USB-Bポート使用可能、USB-Aポートはフューチャーポート(使用不可)

制御ソフトウエア

The Sky、ステラナビゲーターほかプラネタリウムソフト(LX-200互換プロトコル)、およびASCOMプラットフォーム対応ソフトウエア

アップデード

イーサネット接続で可能

内蔵ロム

マイクロSDカード2Gb(メインパネルおよびハンドコントローラに内蔵、4Gbまで対応)

電源・消費電流

12〜18VDC、1500+mA

■ 税込価格

ジェミニ2

レトロフィットキット

269,460円

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