KOSMA 3-m telescope Pointing

Optisches pointing mit der CCD Kamera / Sternpointing mit der Option STARPOINT in MOK

("Was Sie nie ueber das Pointing wissen wollten, aber gezwungen waren herauszufinden")

File: FAHR:[DOC]STARPOINT.DOC

02.03.2000 CKr Nasmyth-Drehung
14.02.2000 fbe,jwo,ckr
12.11.99 jwo
03.10.98 mmi
25.07.98 ckr, jwo 03.09.98

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Inhalt

I. Pointing an einem einzelnen Stern/Planet

II. Sternpointing an mehreren Sternen zum erstellen eines neuen Pointingmodells

III. Protokollieren des opt. und Radiopointings in FAHR:[DOC]POINTING.TXT

IV. Bestimmung der Konstanten der Nasmyth-Rotation des Radiopointings

 

Pointing an einem einzelnen Stern/Planet

I.1 Vorbereiten des Sternpointings

1. GARP PC unter dos booten. Das muss durchgefuehrt werden BEVOR man MOK aufruft: laeuft MOK bereits (weil gerade Messungen gemacht werden), muss man MOK verlassen, die hier aufgefuehrten Punkte 1) - 4) erledigen, und dann wieder MOK aufrufen.
2. Minimales DECNET fuer Pointingsession auswaehlen (Menuepunkt 1, default)
3. auf C:\CCD\POINT gehen
4. POINT aufrufen
5. am Jansky terminal: MOK aufrufen. Wenn man bereits in MOK ist, MOK kurz verlassen
6. Den Sternkatalog stern.cat oder planeto.cat aufrufen. (Es ist NICHT notwendig zu warten und INCLINO aufzurufen, da das automatisch vor jeder Aufnahme gemacht wird.)
7. in MOK STARPOINT aufrufen

I.2 Durchfuehren des Sternpointing

1. In STARPOINT Menupunkt (6) anwaehlen: take star from cat
2. Menuepunkt (1) take this star for pointing
3. Nach einigen sekunden sollte die CCD Kamera ein Bild vom Stern/Planet gemacht haben und dieses automatisch auswerten.
4. die so bestimmten offsets werden angezeigt aber NICHT als Pointingkonstanten uebernommen (wenn man das moechte muss man das in MOK/menu 2 tun) !

Alternativ kann man ein optisches Pointing in der Naehe von jeder Radioquelle machen mit starpoint. Es funktioniert fuer Kataloge mit Koordinatensystem 1 oder 5 (RA/Dec 1950 oder l/b).

1. Den Katalog aufrufen (e.g. Oriak345m.cat).
2. in MOK STARPOINT aufrufen
3. Option 6 waehlen (take position from catalog)
4. Option 5 waehlen (search nearest star)
5. Option 1 waehlen (take this star for pointing) Wenn man moechte kann erst die Skalierung der Kamera neu bestimmt werden (Option 8), aber es ist nicht notwendig (es werden die letzte Werte benutzt).
6. Nach einigen sekunden sollte die CCD Kamera ein Bild vom Stern/Planet gemacht haben und dieses automatisch auswerten.
7. die so bestimmten offsets werden angezeigt aber NICHT als Pointingkonstanten uebernommen (wenn man das moechte muss man das in MOK/menu 2 tun) ! Falls die Belichtungszeit angepasst werden muss, kann man dies mit Menuepunkt T tun.
8. Mit E STARPOINT verlassen. Achtung ! Man wird gefragt, ob man zuerueck fahren moechte zu der Katalogposition (N,default), oder ob man beim letzten Stern stehen bleiben moechte (Y eingeben)

Sternpointing an mehreren Sternen zum erstellen eines neuen Pointingmodells

II.1 Vorbereitungen

Zunachst den GARP PC einstalten und starten des Programmes POINT:

1. GARP PC unter dos booten. Das muss durchgefuehrt werden BEVOR man MOK aufruft: laeuft MOK bereits (weil gerade Messungen gemacht werden), muss man MOK verlassen, die hier aufgefuehrten Punkte 1) - 4) erledigen, und dann wieder MOK aufrufen.
2. Minimales DECNET fuer Pointingsession auswaehlen (Menuepunkt 1, default)
3. auf C:\CCD\POINT gehen
4. POINT aufrufen Durchfuehren einer Paralellstellung:
   1. Radiopointing auf Planeten
   2. Korrektur des Radiopointings, wie ueblich mit Eintrag unter Menu 2
   3. Optisches Pointing auf dem selben Planeten mit o-Katalog (z.B. JUPITERO.CAT), nicht mehr die Parameter unter Menu 2 aendern! Nicht noetig: Etwa 15 Sek. warten, in MOK INCLINO eingeben.
   4. Planet mit der CCD-Kamera aufnehmen (Programm POINT, F1 im Usermode)
   5. Dieses Bild muss auf c:\ccd\point abgespeichert werden als START.CCD Auf dem GARP-PC existiert jetzt unter C:\CCD\POINT ein Bildfile mit Namen: START.CCD, der das Planetenbild bei der Parallelstellung enthaelt.
   6. Neuen start.ccd AUSSERDEM unter z.B. J150200.ccd abspeichern

Auf JANSKY: sd fahr:[poi]

1. run stars1950eb, um fuer die Eigenbewegung der Pointingsterne zu korrigieren. (Das ist allerdings nicht immer erforderlich, einmal im Jahr reicht vollkommen, da die Korrekturen nur klein sind (Bruchteile von arcsec pro Jahr)
2. run starsort (Inputfile ist z.B. STARS1998SEP.DAT) -> STARS.PCT Bei einer Grenzgroesse von 3.5 mag findet Starsort ca. 80 Sterne, bei 4.0 mag ca. 180 Sterne.

Als Observer auf der Jansky MOK aufrufen. Wenn MOK bereits laeuft, dann kurz verlassen und neu aufrufen

1. In MOK als Catalog POLARIS waehlen (oder irgend einen anderen Stern - siehe Liste der Sternkataloge an der Wand hinter den MOK-Terminals).
2. Etwa 10sec warten, dann in MOK INCLINO eingeben, um das Inklinometer auszulesen Die aktuellen Inklinometer werden NICHT mehr in parameter.mok eingetragen, da seit Juli 98 fuer jeden Stern das Inklinometer ausgelesen und dafuer korrigiert wird. Angezeigt werden die aktuellen Werte links unten auf dem Bildschirm des DOME-PC und in SHOWD (Zahlen sollten gleich sein nachdem das Inclinometer ausgelesen ist).
3. MOK-Kommando STARPOINT eingeben.
4. Eine Belichtung auf diesen Stern ausprobieren: dazu waehlt man im STARPOINT- Menue erst die 6 (take pos. from Cat) und dann die 1 (take this star). Nun macht das Programm POINT auf dem GARP ein Bild und wertet es automatisch aus. Im STARPOINT-Submenue ein Q eingeben. Wenn die Bel. Zeit gut ist ( --> soweit fertig, sonst im STARPOINT-Menue T eingeben fuer eine Aenderung der Bel.-Zeit (als Faktor). Nochmals 1 sagen (take this star) und im Submenue ein Q eingeben.
5. Wenn das geklappt hat, koennen im STARPOINT-Hauptmenue unter Punkt 3 noch limits festgelegt werden: z.B. die Elevation von 15 Grad bis 85 Grad beschraenken. Es sind aber schon sinnvolle default-Werte vorgegeben.
6. Der Nullpunkt der CCD-Kamera und die Skalierung (wieviele Bogensekunden pro Pixel und Bildausrichtung) wird durchgefuehrt mit Menuepunkt 8. Dabei wird automatisch der file START.CCD ausgewertet und es werden 2 Aufnahmen des aktuellen Sternes gemacht, wobei das Teleskop zwischendurch die Elevation um 1 Bogenminute aendert. Die Pixelkoordinaten (GARP-PC) muessen sich in der y-Richtung um ca. 18 Punkte aendern (als Kontrolle mal nachsehen, ob das stimmt). Da die Kamera gut in Azimut ausgerichtet ist, ist die Pixel-verschiebung in x kleiner als 1 (eine evt. Rotation vom Bild wird nicht beruecksichtigt).

II.2 Durchfuehren der Pointingsession

Pointingsession wird mit 9 gestartet: nacheinander werden alle Sterne aus dem File STARS.PCT angefahren unter Beruecksichtigung der limits. jetzt Abendessen oder Kaffee trinken gehen Messzeit: Fuer 100 Sterne braucht man etwa 1 Stunde. Siehe auch Technischer Bericht Nr. 7 vom M.Miller Auf poifit.inp werden herausgeschrieben: Azimut, Elevation und die Pointingoffsets in Bogenminuten. Ein Display zeigt an, wo am Himmel die Pointingsterne standen. Die berechneten Sternpositionen (eine Schwerpunktsmethode) zeigt das Programm POINT auf dem GARP mit einem kleinen Kreuz an (Schuss - Treffer).

II.3 Auswerten der Pointingsession

1. Aus STARPOINT aussteigen mit E und den Ausgabefile abspeichern. Die urspruengliche Position (z.B. Polaris) braucht nicht mehr angefahren werden (aber vielleicht moechte man nachher in dieser Gegend messen).
2. POIFIT.INP editieren: In der Spalte mit der Ueberschrift "Abstand [pixel]" nachsehen, ob es Ausreisser gibt, z.B. von Sternen, die nicht gefunden wurden. Deren Pixelabstand ist dann meisst groesser als 50. Diese Zeilen herausnehmen !)
3. Das editierte File umbenennen in z.B. PONT25JUL9801.INP.
4. Kontrolle der Pointingergebnisse mit poiobs.greg. Das reicht, um zu Beurteilen, ob sich das Anfitten eines neuen Pointingmodells ueberhaupt lohnt !! Was ist das rms der GEMESSENEN Pointingabweichungen in Az/El ?
5. run pont fittet die Pointingkonstanten an. -> pont.out, pontinc.out, ponttab.out
6. Plot der Fitergebnisse mit poifit.greg und scatter.greg . Was ist das rms der GEFITTETEN Abweichungen in Az/El ? Es ist nicht unbedingt sinnvoll, alle 20 Pointingkonstanten zu fitten. Ziel ist es, mit moeglichst wenigen Pointingkonstanten ein gutes Fitergebnis, sprich ein kleines rms der Residuals, zu erreichen. Aber praktisch ist es am einfachsten alle Konstanten zu nehmen.
7. Die endgueltigen Plots sind im Pointing-Ordner abzuheften.
8. Einloggen als DRIVEPROGRAM. Den File INC:PARAMETER.MOK editieren und PONTINC.OUT einfuegen. Den Block mit den alten Pointingkonstanten loeschen oder mit einem ! ungueltig machen. Als zusaetzlichen Kommentar noch die Guete des Pointings aufschreiben: groesste Abweichungen und Residuals (steht alles in PONT.OUT, ziemlich weit hinten) und Datum und Name des Beobachters. Der PARAMETER.MOK wird automatisch aktiviert, wenn MOK wieder aufgerufen wird, oder in MOK sagen @FAHR:[INC]PARAMETER.MOK. fertig.

II.4 Nachtrag:

Sollte man sehen, dass die Belichtungszeiten zu kurz sind, so kann man alle nachfolgenden berechneten Belichtungszeiten ueber den Menuepunkt T mit einem Faktor multiplizieren. Eine Pointingsession kann durch einmaliges Druecken von X oder x beendet werden. Nach einem Pointing auf einen einzelnen Stern ( Menuepunkt 1 ) bestehen im Submenue folgende Auswahlmoeglichkeiten: X oder x Die Pointingkonstanten werden aktualisiert. Das Program kehrt in das Hauptmenue zurueck. Q oder q Der Pointingvorgang wird abgebrochen. Das Programm kehrt in das Hauptmenue zurueck. W oder w Die Pointingkonstanten werden aktualisiert. Ein File wird geoeffnet und (oder in einen bestehenden, etwa aus vorhergegangener Pointingsession) die Pointingkonstanten eingetragen. Das Program kehrt in das Hauptmenue zurueck.

 

Protokollieren

III. Protokollieren des opt. und Radiopointings in FAHR:[DOC]POINTING.TXT

III.1 Vorbereitung

1. GARP PC unter dos booten. Das muss durgefuehrt werden BEVOR man MOK aufruft: laeuft MOK bereits (weil gerade Messungen gemacht werden), muss man MOK verlassen, die hier aufgefuehrten Punkte 1) - 4) erledigen, und dann wieder MOK aufrufen.
2. Minimales DECNET fuer Pointingsession auswaehlen (Menuepunkt 1, default)
3. auf C:\CCD\POINT gehen
4. POINT aufrufen

III.2 Ermitteln des Radiopointings

1. Planeten Katalog aufrufen, z.B. jupiter.cat In das file FAHR:[DOC] werden notiert
   1. Tag
   2. Monat
   3. Uhrzeit in UT (in Fliesskommaschreibweise !)
   4. "Name" des Planeten 2=Venus, 4=Mars, 5=Jupiter, 6=Saturn
   5. Azimut und
   6. Elevation des Planeten
2. Ermitteln der Pointingoffsets, korrektur der Pointingoffsets Die offsets Delta(AZI) und Delta(ELE) werde in Spalte 7) und 8) protokolliert

III.3 Position des opt. Bildes

1. Bestimmen der Pointing-Offset des optischen Bildes (nach der Radiopointing Korrektur) wie unter I. beschrieben. Die Pointing offsets des optischen Bildes werden in Spalte 9) und 10) eingetragen
2. In Spalte 11 und 12 werden die aktuellen Inklinometerwerte protokolliert, und in Spalte 13 die Temperatur in der Kuppel Siehe auch Anmerkungen im File FAHR:[DOC]POINTING.TXT

III.4. Zum Plot der Radio-Offsets gegen Azimut und Elevation und zur Bestimmung des rms der Offsets, gibt es point.graphic.

IV. Die Nasmyth-Drehung beeinflusst nur das Radiopointing, nicht das optische Pointing.

Sie entsteht z.B. bei einem Versatz des Empf"anger- horns relativ zur optischen Achse. Diese Drehung ist zu unterscheiden von der Bildfelddrehung, d.h. der Drehung von z.B. R.A./Dec. relativ zu Az/El. Um fuer diese Drehung online zu korrigieren, muessen die Positionen von Radiodaten derotiert werden (in pointg.for). Die 5 Parameter der Derotation werden in parameter_port_r.mok fuer Port R (345/690er) gesetzt. In MOK können die Parameter mit exa nas* kontrolliert werden. nas_correct sollte auf 1 gesetzt sein, dann ist die Derotation für Radiodaten aktiv.

Neubestimmung der Parameter:

1. nas_correct = 0 in parameter_port_r.mok (Deaktivieren der Deroration)
2. Radiopointings ueber grossen Elevationsbereich Durch die Nasmyth-Drehung sollte es eine deutliche Variation des Radiopointings mit der Elevation geben.
3. sd fahr:[doc]
4. Eintrag der Pointingfehler in pointing.txt (!! keine Leerzeilen und keine Kommentarzeilen !!) Übertragen der Fehler auch nach pointing_full.txt, wo alle bisherigen Fehler stehen.
5. Einloggen auf der jansky als driveprogram
6. sd fahr:[doc], Aufruf von graphic
7. graphic>@ rotfit macht Fit an die gemessenen Pointingfehler (DAz,DEl) durch Aufruf von rotfit.exe. Plottet Ergebnis zur Kontrolle. Bitte ausdrucken und abheften im Pointing-Ordner.
8. Eintrag der 5 gefitteten Konstanten nas_* in parameter_port_r.mok
9. nas_correct = 1 in parameter_port_r.mok (Aktivieren der Derotation) Entsprechend bei Bedarf fuer Port L.