Monture Pulsar : précision compacte pour les poses longues

Une monture équatoriale a une mission exigeante dès l’ouverture de l’obturateur : maintenir une étoile au même point du capteur pendant que la Terre tourne. Avant cela, quelqu’un doit transporter la monture, l’installer dans le noir et supporter son poids tout le trajet.

Nous voulions que Pulsar accompagne réellement les utilisateurs sur le terrain. Nous avons donc choisi un réducteur harmonique avec une couronne déformable de 11 mm. Ce type de transmission équipe aussi les articulations robotiques, où un petit moteur doit fournir un couple élevé dans un volume compact. Il nous apportait le cœur mécanique recherché.

Les essais ont ensuite révélé le coût de ce choix. Sans compensation, l’erreur périodique de cette petite transmission pouvait dépasser 200 secondes d’arc. À vitesse normale, le mouvement passe facilement inaperçu. Une pose longue le rend visible : l’étoile qui devrait rester fixe se déplace sur le capteur.

Nous avions les dimensions souhaitées, mais pas encore le suivi nécessaire. Nous avons conservé ce cœur compact et confié au reste de Pulsar la responsabilité de son mouvement réel. La monture devait mesurer ce qui sortait de la transmission et le corriger.

Déplacer la mesure

Une mesure au moteur indique ce qui entre dans le réducteur. Mais celui-ci se trouve entre le moteur et l’axe qui porte la caméra : c’est côté sortie qu’il faut mesurer.

Pulsar utilise un moteur à arbre creux et une liaison interne pour relier un codeur haute résolution à la sortie du réducteur. Le codeur lit l’axe portant la caméra. Le contrôleur compare cette position mesurée à la position demandée et corrige continuellement l’écart.

C’est la servocommande en boucle fermée de Pulsar. Elle mesure le mouvement réellement suivi par la caméra, puis corrige l’erreur introduite par la transmission.

Lors de nos essais, cette boucle a ramené l’erreur périodique de plus de 200 à moins de 10 secondes d’arc. Notre prochain objectif est de passer sous 5 secondes d’arc. Une grande partie de l’erreur est déjà corrigée dans la monture avant d’affecter la pose.

Une précision facile à utiliser

Sur le terrain, on change d’objectif, on rééquilibre le matériel et on choisit une nouvelle cible. Parfois, le plus rapide consiste à déverrouiller un axe et à le déplacer à la main.

Cela ne devrait pas obliger à recommencer l’installation. Pulsar mesure la position absolue sur les axes AD et DEC. Après un déplacement manuel, le système lit l’angle actuel au démarrage suivant, sans revenir à l’origine pour reconstruire sa position.

La rotation pose aussi le problème des câbles. Des collecteurs tournants sur mesure transportent alimentation et signaux à travers la structure mobile. Les axes restent reliés au contrôleur interne sans câble apparent entre eux qui se tende ou s’enroule. Le système complet reste connecté à son alimentation et aux autres équipements, mais les axes de Pulsar n’entraînent pas leur propre câblage.

Codeur de sortie, mesure absolue et connexions rotatives internes poursuivent le même objectif : une monture compacte et pratique sur le terrain.

L’axe ne dit pas tout de l’image

Le codeur indique ce qui se passe sur l’axe. L’alignement polaire et les mouvements ailleurs dans le système peuvent encore déplacer une étoile dans l’image finale.

GWI™ de C42 observe les étoiles dans le même chemin optique que la capture. Pulsar corrige d’abord le mouvement mesurable sur l’axe. S’il reste un déplacement dans l’image, GWI™ peut apporter un second niveau de retour.

Ces mesures remplissent deux fonctions distinctes : l’une ferme la boucle sur la sortie mécanique de la monture, l’autre observe le résultat sur le capteur.

GWI™ est l’une des principales innovations d’ArcBlue. Nous la présenterons dans un article séparé.

Le Pulsar que cette ingénierie rend possible

Une décision a façonné le produit : conserver un cœur mécanique compact et maîtriser son comportement réel. La boucle fermée corrige l’erreur de suivi observée. La mesure absolue et les connexions internes rendent la monture plus facile à utiliser quand la nuit ne suit pas le plan prévu.

Le réducteur de 11 mm donne à Pulsar sa forme compacte. Sur le terrain, le photographe peut déplacer la monture à la main et poursuivre sans reconstruire sa position. Dès l’ouverture de l’obturateur, le codeur et la boucle fermée prennent le relais sur l’axe portant la caméra. C’est le Pulsar que nous préparons : la mobilité avec le contrôle qu’exigent les poses longues.