Введение
Механизм поддержки с вращением вокруг горизонтальной и вертикальной осей
Альтазимутальная монтировка – это простая двух осевая система для поддержки и вращения прибора вокруг двух перпендикулярных осей – одной вертикальной и другой горизонтальной. Вращение вокруг вертикальной оси изменяет азимут (пеленг) направления наведения прибора. Вращение вокруг горизонтальной оси изменяет угол возвышения (угол наклона) направления наведения. Эти монтировки используются, например, с телескопами, камерами, радиоантеннами, гелиостатными зеркалами, солнечными панелями, пушками и подобным оружием. Этот тип монтировки имеет несколько названий, включая азимут-высота, возвышение-азимут и различные сокращения. Пушечная башня по сути является альтазимутальной монтировкой для пушки, а стандартный фотоштатив также является альтазимутальной монтировкой.
Астрономический телескоп с высокоугольным креплением
При использовании в качестве монтировки для астрономического телескопа, главное преимущество альт-азимутальной монтировки – простота её механической конструкции. Основной недостаток заключается в её неспособности следить за астрономическими объектами в ночном небе по мере вращения Земли вокруг своей оси. С другой стороны, экваториальной монтировке необходимо вращаться только вокруг одной оси с постоянной скоростью, чтобы компенсировать суточное вращение небесной сферы. Для отслеживания экваториального движения альт-азимутальным монтировкам требуется вращение вокруг обеих осей с переменной скоростью, обеспечиваемое двух осевыми приводами на основе микропроцессора. Это приводит к неравномерному вращению поля зрения, которое также необходимо корректировать с помощью системы контрвращения на основе микропроцессора. На телескопах меньшего размера иногда используется экваториальная платформа для добавления третьей “полярной оси”, что позволяет преодолеть эти проблемы и обеспечивает движение в направлении прямого восхождения в течение часа или более для астрономического слежения. Конструкция также не позволяет использовать механические лимбы для поиска астрономических объектов, хотя современные цифровые лимбы устранили этот недостаток. Другое ограничение связано с проблемой блокировки карданова подвеса при наведении в зенит. При слежении на высотах, близких к 90°, ось азимута должна вращаться очень быстро; если высота точно равна 90°, скорость становится бесконечной. Таким образом, альт-азимутальные телескопы, хотя и могут наводиться в любую точку пространства, не могут плавно отслеживать объекты вблизи “зенитного слепого пятна”, обычно в пределах 0,5 или 0,75 градуса от зенита (т.е. на высотах более 89,5° или 89,25° соответственно).
Текущие приложения
Типичные области современного применения монтировок альт-азимутального типа включают следующее.
Исследовательские телескопы
В крупнейших телескопах масса и стоимость экваториальной монтировки становятся непомерно высокими, и их вытеснили компьютерно-управляемые монтировки альт-азимутального типа. Простая конструкция монтировки альт-азимута позволяет значительно снизить стоимость, несмотря на дополнительные затраты, связанные с более сложными механизмами слежения и ориентации изображения. Монтировка альт-азимута также снижает стоимость купола телескопа, поскольку упрощенное движение телескопа позволяет сделать конструкцию более компактной.
Телескопы любительские
Телескопы для начинающих: альтазимутальные монтировки недороги и просты в использовании. Телескопы Добсона: Джон Добсон популяризировал упрощенную конструкцию альтазимутальной монтировки для ньютоновских рефлекторов благодаря легкости ее изготовления; инновация Добсона заключалась в использовании необработанных деталей для монтировки, которые можно найти в любом хозяйственном магазине, таких как фанера, формика и пластиковые детали сантехники, в сочетании с современными материалами, такими как нейлон или тефлон. Телескопы "GoTo": часто оказывается более удобным построить механически более простую альтазимутальную монтировку и использовать контроллер движения для одновременного управления обеими осями для слежения за объектом, чем использовать более сложную механически экваториальную монтировку, требующую минимально сложного управления одним двигателем.