Skocz do zawartości

Automatyczne obserwatorium


Rekomendowane odpowiedzi

Na początku może pytanie zasadnicze po co komu automatyczne obserwatorium?

Każdy z nas w szczególności Ci którzy chcieli by uprawiać tak niewdzięczne hobby jakim jest astrofotografia wie że w naszych warunkach dobrego nieba jest bardzo mało. Ile razy przeglądając prognozę pogody zastanawiamy się opłaca się wyciągać sprzęt czy też nie. Często też rezygnujemy z sesji gdy okno pogodowe otworzy się nad ranem. A ile razy po wytaszczeniu sprzętu na miejscówce zmontowaniu i uruchomieniu sprzętu nadchodzą chmury i wtedy rzucamy mięsem. Najgorsze jest wtedy taka sytuacja gdy już spakowaliśmy sprzęt i wracamy do domu a tu chmury znikają, lepiej wtedy nie być w pobliżu. A wyobrażacie sobie taką hipotetyczną sytuację jest nów i mamy 5 nocy bezchmurnych z rzędu ( wiem że niemożliwe) i kto jest w stanie wykorzystać to na maxa ? Ja osobiście po 2 godzinie w nocy  wymiękam, a po dwóch nocach z rzędu jestem nie do użytku. 

OK jesteśmy już na miejscówce, rozkładamy sprzęt, zabraliśmy wszystko co trzeba? Nie brakuje kabelka? Wszystko chodzi ze sobą bez problemów?  Kabelki dobrze zamocowane? Wyważyliśmy dobrze setup? Szybciutko i dokładnie ustawiliśmy montaż na polarną? Montaż alingowany?

 To możemy focić. Ustawiamy ostrość. Szukamy naszego obiektu i staramy się naprowadzić montaż na ten sam kadr co ostatnio. Uruchamiamy guding i już możemy focić.

Czekamy i ciągle obserwujemy czy guding dobrze idzie, czy ostrość nie należy poprawić, czy nie należy zrobić flipa, czy obiekt się nam nie schował i czy coś nie zawisło. Kontrolujemy temperaturę kamery i czy przypadkiem nie nachodzi nam wilgoć na soczewki.  I tak mija nocka.

Potem musimy wszystko wyłączyć, porozłączać kable, spakować  i wrócić nad ranem do domu.

 

Ale czy tak musi być?

Ja uważam że nie i dlatego potrzebne jest obserwatorium a w dalszym kroku automatyczne obserwatorium.

Cdn..

  • Like 7
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Automatyczne obserwatorium to fajny kawał tematu. Dobrze by było aby kiedyś ktoś wpadł na to, by zaproponować astro-społeczności zintegrowany system, począwszy od stacji pogodowej, kamery all-sky, przez elektryfikację, informatyzację po mechanikę dachu i oprogramowanie do alignacji, akwizycji, guidingu, wydajne protokoły internetowe, self-checking i naprawa problemów, system powiadomień sms o oknie pogodowym i działaniu systemu, automatyczne stackowanie i upload na fejsa ech, fajnie by było... :)

 

Tylko nagle gdzieś znika czynnik ludzki, w końcu hobby jest po to, by nim się zajmować, a nie klikać myszką i wyenterowywać sobie słit focię na forum, chyba nie dawałoby to już takiej radości :)

  • Like 2

14.7" F/5 Quartz | E21 | E10 | E6 | Lumicon UHC

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Wg mnie to zależy co kogo cieszy najbardziej w całym procesie. Sama akwizycja materiału jest nudna (jeśli wszystko działa :D ), ja po obejrzeniu pierwszych klatek idę zazwyczaj spać na czas sesji. Chyba że tak jak ostatnio robiłem fotomaraton Bereniki, to było coś ciekawego - każda klatka to nowy rejon nieba. Mi z całego procesu astrofotograficznego najbardziej się podoba oglądanie pierwszych surowych klatek, później analiza, szukanie odległych światów, identyfikowanie krótkookresowych gwiazd zmiennych i słabych kłaków. Reszta to mała, średnia i duża nuda :) Jeśli proces akwizycji da się zautomatyzować, to jestem jak najbardziej za tym - oglądanie i analiza obrazów jest dla mnie dużo ciekawsza :) 

  • Like 6

jolo-astrojolo.png

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Tak  naprawdę jest to temat rzeka, można sie zastanawiać czy jest to potrzebne i czy nie szkoda czasu na takie zabawy, czy taki automat nie zabija idei obcowania z naturą itp. W moim odczuciu to kolejny naturalny stopień rozwoju i rozwiązywania  góry problemów jakimi naszpikowana jest sztuka astrofotografii. Każdy kolejny etap otwiera kolejne możliwości i daje szanse sięgania dalej.

Jak już zdecydowałem się na własną budkę to był faktycznie przełom. Jednak bardzo szybko zrodziła się potrzeba zdalnego dostępu. Po zrealizowaniu tego pomysłu była pełna euforia, możliwość odpalenia sesji gdzieś daleko od obserwatorium była dla mnie rewolucją. Już nocki wyjazdowe nie przepadały. Niestety dalej trzeba było śledzić co się dzieje i zamknąć obserwatorium jak już zdrowy rozsądek krzyczał, że za dwie godziny muszę wstać a jeszcze się nie położyłem, ale co tam klatki schodziły.

Jak już zaszło się tak daleko to człowiek zaczyna kombinować co zrobić, żeby i być wyspanym i obserwatorium zamykało się jak już warunki nie będą pozwalały na pracę. I tak w naturalny sposób zrodził się zamysł robota, który może zebrać klatki nawet wtedy kiedy jestem hen daleko, lub pojawi się okienko pogodowe o trzeciej nad ranem  w środku tygodnia.

Poniżej dwa filmiki pokazują, że można sobie życie uprościć. 

To zapis dwóch nocek z mojego obserwatorium działającego w pełnym automacie w rożnych warunkach pogodowych. Napisany przez Andrzeja (AWE) Łapacz Fotonów nadzoruje moje obserwatorium nieprzerwanie od pięciu miesięcy.

Pokazując z AWE ten system  chcemy podzielić się doświadczeniem, które zdobyliśmy przy tym projekcie i dać szanse szerszej społeczności na korzystanie z tego rozwiązania. 

  • Like 7
OO CT10, SW120ED, Atik 383+L, NEQ6, QHY6, QHY5, TS OAG, Canon 350 mod
 
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

MareQ, podobają mi się te 2 filmiki nocnej pracy obserwatorium, czy mógłbyś zdradzić jaką kamerą były rejestrowane ?

Sprzęt = 10" f/3.3 SW Quattro CF ? 10" SCT Meade ? Hyperstar f/1.8 ? Gemini G-40 ? ASI 290MM-C
Obserwatorium = Kod MPC: L25 ? poszukiwanie supernowych
Liczba odkryć SN = 12 ? najnowsze: SN 2019wzj
http://www.supernowe.pl

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Czym się różni obserwatorium  od obserwatorium zdalnego czy  automatycznego?

W obserwatorium które sami obsługujemy właściwie nic oprócz naszego sprzętu nie jest nam potrzebne, sami otworzymy dach jak będzie pogoda i uruchomimy nasz setup. Ale ponieważ nie musimy ustawiać sprzętu, łączyć kabelki, ustawiać na polarną zrobimy to szybko.

Gdy chcemy przekształcić takie obserwatorium w obserwatorium zdalne potrzebne są dodatkowe elementy. Pierwszy to łączność  najlepszy to Internet lub lokalnie WiFi. Wtedy możemy już sterować obserwatorium z domu. Druga rzecz to mechaniczne otwieranie dachu.  Niestety jest różnica pomiędzy pracą na komputerze w obserwatorium a pracą zdalną:  brakuje oczu które wszystko ogarną czy idzie dobrze. Za nasze oczy dobra jest kamerka webowa najlepiej  obrotowa i z wyłączanym podświetleniem w podczerwieni. Wtedy możemy obejrzeć naocznie czy wszystko jest OK czy dach się otworzył i teleskop jest w dobrym położeniu. Pogodę możemy sprawdzać naocznie lub za pomocą specjalnej kamery do podglądu nieba.

Gdy chcemy przekształcić obserwatorium zdalne na automatyczne pojawia się wtedy najtrudniejszy problem, musimy mieć program który będzie za nas wydawał decyzje co robić. Problem jest bardzo złożony i ten element jest decydujący. Zmiana centrum dowodzenia z nas samych na jakiś automat jest trudna także mentalnie (nikt nie lubi być pomijany). Innym aspektem jest to że potrzebujemy zupełnie innych zmysłów kontrolnych. Potrzebujemy wiedzieć gdzie jest dach oraz to czy teleskop jest w odpowiednim miejscu. Przy dostępie zdalnym wystarczyła kamerka webowa teraz musimy mieć czujnik parkowania teleskopu i czujniki położenia dachu. Koniecznym zmysłem jest stacja pogodowa.  Przydatny jest także system łączności GSM poprzez który automat poinformuje mnie o tym co się dzieje lub o problemach z którymi się spotkał.

Podsumowując do obserwatorium automatycznego wiedzie długa droga ale na szczęście można ją pokonywać etapami  dodając coraz to nowe zabawki do systemu.

cdn.

  • Like 6
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Zdalny dostęp: problemy do rozwiązania.

Zbudowane obserwatorium zdalne nigdy nie jest wykonane idealnie i zawsze mogą się pojawi ć różne niespodzianki, musimy nauczyć się przewidywać zdarzenia awaryjne i spróbować jakoś im zaradzić. Żeby nie było tak jak z NASA i pewnym satelitą (nie wiem czy to zdarzenie jest prawdziwe) w trakcie wysyłania rozkazów do satelity w wyniku błędu zostało wysłane polecenie ?Zwiń antenę do komunikacji?, satelita wykonał to polecenie i zerwał łączność i było to ostatnie polecenie które wykonał. Musimy przemyśleć co zrobimy gdy:

Ulegnie uszkodzeniu łączność,

Zawiesi się kamera lub montaż,

Zawiesi się Maxim lub inne oprogramowanie

Zawiesi się cały komputer sterujący

Zawiesi się stacja pogodowa lub inna automatyka

Błędne dane z czujników

Zabraknie prądu

Zakleszczy się dach nie można go zamknąć (lód w szynach lub inne uszkodzenia mechaniczne)

Zasypany śniegiem dach

Zgłupieje montaż i sterownik straci prawidłowe położenie montażu (konflikt z pierem i dachem) problem występuje przy montażach bez enkoderów zaobserwowane na EQ6

Pojawi się nowy hotpixel na kamerze gudującej

Ogólnie można powiedzieć że po pierwszym entuzjazmie że mam obserwatorium i działa automatycznie następuje teraz drugi etap który można nazwać dążenie do doskonałości.

Ostatnio po ponad pół roku użytkowania obserwatorium zaobserwowałem że są problemy z mechanizmem otwierającym dach: szarpie i przerywa. Musiałem poprawić położenie szyny zębatej która opadła. Co by było gdyby obserwatorium było tysiące km od domu? Wyprawa aby podciągnąć zębatkę?

W ten sam sposób możemy myśleć o urządzeniach automatyki i elektroniki. Po ich skonstruowaniu cieszymy się że działa. Ale potem zastanawiamy się dlaczego czasem nie działa i należy przeprojektować elektronikę pod tym aspektem. Zaczynamy się zastanawiać czy poszczególne czujniki są zawsze wiarygodne i czasami powoduje to całkowitą zmianę koncepcji. Tak jest właśnie ze stacją pogodową właśnie zabieram się do projektowania trzeciej wersji.

 

cdn.

 

  • Like 7
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Ok jak AWE opisał z jakimi problemami możemy sie zetknąć to spróbujmy stawić im czoła w prostszej wersji pracy w naszym obserwatorium, czyli prowadzenia zdalnej sesji. Posłużę się przykładem swojego obserwatorium, w którym prowadziłem zdalne sesje blisko dwa lata. Oczywiście jak chcemy  bawić sie zdalnie to musimy mieć dostęp do sprzętu przez Internet i to najlepiej z publicznym ip (czyli takim do którego można się połączyć z zewnątrz) chociaż i to można obejść.

Mechanizacja dachu

Jak mamy swoją astro budkę to trzeba pomyśleć o mechanizmie otwierania i zamykania dachu. W tym celu najprostszym rozwiązaniem jest adaptacja napędu do bramy przesuwnej. Pominę tutaj wszelkie kwestuje zamocowania napędu i zębatek, bo te zależą od konstrukcji samego obserwatorium. Napęd bramowy sterowany jest za pomocą centralki obsługującej  silnik, ograniczniki ruchu, wszelkiego rodzaju włączniki piloty itp. Pozwala to w prosty sposób podpiąć się pod wyprowadzenia przycisków start/stop oraz przycisk blokady ruchu. Zgodnie z instrukcją musimy zaprogramować logikę napędu czyli zachowanie napędu w poszczególnych stanach.

 

Nie ma tu jednolitego, przepisu trzeba wczytać się w instrukcję naszego modelu. To co potrzebujemy zrobić to wyprowadzić dwie pary przewodów z centralki. Zwarcie jednej będzie dawało impuls odsunięcia dachu gdy jest zamknięty i zamknięcia gdy jest otwarty. Druga para to nasz układ zabezpieczający, który skonfigurowany jest w ten sposób, że ruch dachu jest możliwy gdy para jest zwarta. Takie rozwiązanie zabezpiecza nas przed przypadkowym uruchomieniem napędu, gdy tego nie chcemy.  Możemy wykorzystać fotokomórki z zestawu, ale nie jest to zbyt wygodne.

post-3744-0-48367400-1431608168.jpg

Sterowanie dachem.

Żeby  zdalnie sterować ruchem dach potrzebujemy następnego urządzenia.  To zadanie dla karty  przekaźników. Ja stosuje 4-portową kartę przekaźników z możliwością sterowania przez Internet. Można oczywiście zastosować zestaw przekaźników podłączonych np. przez usb do komputera.

post-3744-0-66859900-1431608573_thumb.jp

Podstawową funkcję sterowania będziemy mieli zrealizowaną, natomiast odporność na zdarzenia nie przewidziane już nie. Samodzielne przekaźniki z dostępem ip dają nam możliwość np. zresetowania komputera lub jak coś z nim się stanie awaryjnego zamknięcia dachu. Tutaj drobna uwaga, do udostępniania interfejsu urządzeń w Internecie. Zadbajmy aby była uruchomiona obca logowania oraz hasło i użytkownik nie były standartowe. Raczej  nie będziemy zadowoleni jak ktoś  obcy zacznie nam "machać dachem".

 

Zasilanie

Nadszedł czas zdalnego uruchomienia komputera, zasilaczy i pozostałych naszych zabawek. I znowu możemy do problemu podejść na kilka sposobów. Zacznijmy od tego co już mamy - czyli karty przekaźników. Dwa przekaźniki mamy już wykorzystane do sterowania dachem, możemy do trzeciego podłączyć wyprowadzenia z włącznika komputera (najczęściej jest to przycisk bistabilny) i krótkim zwarciem przekaźnika uruchamiać komputer, a w razie zawieszenia się komputera długie zwarcie styków przekaźnika będzie dawało efekt resetu. Czwarty przekaźnik daje nam możliwość sterowania szyną zasilania do której podpinamy zasilania wszystkich urządzeń. Rozwiązanie może mało eleganckie ale skuteczne.

Skuteczne do czasu jak działało, jak przestawało działać to za dużo nie można było zrobić. Możliwości były ograniczone do  wyłączenia  zasilania wszystkich urządzeń (jeden przekaźnik) lub komputera (drugi przekaźnik). Dlatego do zestawu bardzo szybko dołączyła szyna zasilania z możliwością sterowania przez ip.

 

post-3744-0-51487700-1431608707_thumb.jp

 

Teraz mogłem rozdzielić zasilanie poszczególnych elementów. Na zasilaniu komputera dobrze sprawdza się watchdog'a.

 

post-3744-0-64747300-1431608784_thumb.jp

 

Całość zasilania uzupełniłem o ups 1200 VA. W ten sposób całości zestawu na baterii może pracować  ok. 15 minut (bez monitora). Zasilacz awaryjny wyeliminował całkowicie problemy z krótkotrwałymi zakłóceniami zasilania.

Sterowanie.

Możemy już uruchomić zestaw zdalnie i sterować dachem. Jak jesteśmy blisko obserwatorium to widzimy jakie jest niebo. Ostatecznie możemy kierować się prognozą pogody lub radarem pogodowym. Ja wolę widzieć co się dzieje w czasie rzeczywistym i to zarówno w obserwatorium jak i poza nim.  Tą możliwość dają mi dwie kamery. Pierwsza to prosta kamera obrotowa z możliwością sterowania oświetleniem ir. Pokazuje co się dzieje w obserwatorium, w szczególności czy dach dobrze się otworzył  lub zamknął.

 

post-3744-0-85308100-1431608809_thumb.jp

 

Druga to kamera monitoringu z miarę szerokim obiektywem skierowana w niebo. Oczywiście nie wyczerpuje to szeregu innych możliwości realizacji zdalnego dostępu.

 

post-3744-0-09746600-1431608834_thumb.jp

 

Przedstawiona tutaj konfiguracja pozwalała mi prowadzić zdalne sesje bez narażania się na większy stres. Oczywiście dobrze jest mieć w pobliżu obserwatorium sąsiada, który odbierze od nas telefon o 4 rano i zamknie nasze obserwatorium ręcznie. W przeciągu pracy mojej budki w trybie zdalnego dostępu taką potrzebę miałem raz.

 

  • Like 6
OO CT10, SW120ED, Atik 383+L, NEQ6, QHY6, QHY5, TS OAG, Canon 350 mod
 
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Stacja pogodowa

Gdy obserwatorium dostało napęd dachu zrodziła się potrzeba zbudowania stacji pogodowej. Gotowe były za drogie więc dlaczego nie zbudować własnej na kontrolerze Adruino. Więc przystąpiłem do działania. Stacja pogodowa była zbudowana na podstawie Arduino UNO i miała czujniki:

1.       Czujnik zachmurzenia zbudowany na czujniku MLX90614-BAA http://botland.com.pl/czujniki-temperatury/2526-mlx90614-baa-ir-cyfrowy-termometr-na-podczerwien-i2c.html

2.       Czujnik wilgotności i temperatury zbudowany na DHT22 http://botland.com.pl/czujniki-temperatury/1612-czujnik-temperatury-i-wilgotnosci-dht22-am2023.html

3.       Czujnik ciśnienia atmosferycznego BMP085 od chińczyka http://www.ebay.pl/itm/1pcs-BMP085-I2C-Digital-Barometric-Pressure-Sensor-board-Barometer-sensor-module-/251047102362?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3a7392c79a&_uhb=1

4.       Czujnik deszczu http://www.itmarket24h.pl/product-pol-169-PRECYZYJNY-CZUJNIK-DESZCZU-OPADOW-Arduino.html

5.       Czujnik światła http://botland.com.pl/czujniki-swiatla-i-koloru/1704-czujnik-koloru-przetwornik-swiatlo-czestotliwosc-tsl235r.html

6.       Czujnik wiatru http://www.ebay.pl/itm/Wind-Speed-Sensor-Anemometer-Three-Cups-Aluminium-Alloyed-pulse-signal-output-/181741789708?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a50a7a20c

 

W pierwszej koncepcji dane ze stacji pogodowej miały być dodatkowo logowane na karcie SD. Niestety zapis na kartach SD nie dało się praktycznie połączyć z Arduino UNO i była to pierwsza lekcja że teoria różni się od praktyki.

Drugi problem komunikacja. Kontroler Arduino komunikował się z niektórymi czujnikami poprzez magistralę I2C co determinowało długość kabli od czujnika do kontrolera do 1 metra. Efekt był taki że kable do czujników były krótkie zaś ten od kontrolera do komputera był długi (10m). Łączność na USB rwała się. Nie pomagały wymiana kabli na inne albo nic nie widział albo łączność dość paskudnie się zawieszała. Zmieniłem koncepcję łączności z USB przeszedłem na bezpośrednie połączenie po RS232 (tylko 2 kable) i połączyłem stację pogodową do sterownika obserwatorium (Ardui MEGA) za pomocą interfejsu RS232. Zaczęło działać.

Następny problem: Ponieważ sterownik jest blisko czujników znajduje się on na zewnątrz narażony jest na zmienne warunki pogodowe, potrzeba naprawdę szczelnej obudowy. Jeden sterownik mi się utopił w pudełku (i ładnie spalił). 

 

cdn

 

post-3319-0-63754600-1431676577_thumb.jp

  • Like 5
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 2 lata później...

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić obrazków. Dodaj lub załącz obrazki z adresu URL.

  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    • Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.
×
×
  • Dodaj nową pozycję...

Powiadomienie o plikach cookie

Umieściliśmy na Twoim urządzeniu pliki cookie, aby pomóc Ci usprawnić przeglądanie strony. Możesz dostosować ustawienia plików cookie, w przeciwnym wypadku zakładamy, że wyrażasz na to zgodę.

© Robert Twarogal * forumastronomiczne.pl * (2010-2023)