APM czyli AstroPudełko by MM

MarekM60 · 19 Kwietnia 2015

Przekopałam się przez "pudełkopodobne" tematy na kilku forach krajowych i zagranicznych. (Ten temat zaczął się na FA)

I wniosek taki (nie wiem, czy do końca słuszny):

Robienie kolejnego projektu typu "urządzenie pośredniczące pomiędzy rożnymi urządzeniami, a komputerem PC i zainstalowanymi na nim programami" chyba nie ma większego sensu. Są takie konstrukcje "sprawdzone w boju" - jak Astropudełka by Jolo.

Jestem bardziej skłonny poprowadzić ten temat (przynajmniej w wersji 1) jako "urządzenie samodzielne do sterowania rożnymi innymi urządzeniami, z ewentualna opcja przekazania tego sterowania do komputera PC-ASCOM".

Cel=zastosowanie: jako wspomaganie do obserwacji wizualnych, ewentualnie prostych tematów foto. Dla zaawansowanego foto/video potrzeba prezyzyjnego quidingu, dużo wyższej klasy mechanicznej montaży, kamer i co za tym idzie komputer PC i tak jest niezbędny do pracy, chocby do rejestracji strumienia obrazów z kamery.

Zatem cel określam tak:

- dla sterowania montażem - wspomaganie w ustawieniu sprzętu z dokładnością "obserwacyjną" = po wykonaniu GoTo obiekt ma się znaleźć w największym dostępnym polu widzenia sprzetu/szukacza. Na karcie SD podstawowy katalog obiektów, do własnego wyboru/edycji przez użytkownika. Sterowanie "manualne" - na wyswietlaczu jest wskazanie w która stronę obracać, a ruchy montażem wykonuje użytkownik - dla posiadaczy montaży bez napędów. Prosty "guiding" - typu zegarowego.

- dla obsługi sprzętu - sterowanie fokuserem, kołem filtrowym, guiderem (autoguide ?),

- dla obsługi foto - wyzwalanie w rożnych trybach I standardach - kabel, IR, itp, - Canon, Nikon, ....

- dla obsługi pomocniczej - pomiary temp, wilgotności, itp, włącznie i regulacja grzania, chłodzenia, wentylacji.

- udostępnienie wszystkich podłączonych urządzeń podstawowych: fokuser, koło,... Via drivery ASCOM po jednym kablu USB do PC-ta

- możliwość dodania ST-4

- ....

Zapraszam do dyskusji i komentarzy.

Marek

Hans · 19 Kwietnia 2015

Takie coś Ci potrzebne i chcesz to zrobić dla siebie / małego grona zainteresowanych odbiorców, czy ma to być pomysł/dyskusja na produkt komercyjny? To znacząco zmienia kontekst.

Pozdrawiam.

MarekM60 · 19 Kwietnia 2015

Głownie dla siebie, ale z publicznie dostępnym projektem, kodami programów, itp. Ewentualnie, dla niezbyt licznych chetnych - elementy do samodzielnej budowy, kompletacji, montażu. Typowy projekt DIY.

Edytowane 19 Kwietnia 2015 przez MarekM60

Hans · 19 Kwietnia 2015

To tak na moje oko, to za dużo chcesz w jednym. Coś co jest do wszystkiego, przeważnie działa do niczego.

Jak na moje osobiste zdanie, to jedna niepodważalna zasada - to musi być zgodne z ASCOM platform. Zaczął bym od czegoś prostego, (e.g. obsługa karuzeli), a potem dodawał kolejne elementy, nim koszt nie osiągnie wartości gdzie całość traci sens.

Chcę powiedzieć, że jest sporo komercyjnych rozwiązań, które oferują takie funkcjonalności, nie są jakoś kosmicznie drogie, mają gwarancje, support sterowników itd. itp. Rozwiązanie dedykowane, musiało by być dokładnie do tego, co jako end user potrzebuje (w imię zasady po kiego mi płacić np za ST4 i pchać się w dodatkowo skomplikowaną konstukcję, jak nie mam nic, co by tam podpiąć) Kombajn z masą funkcji gdy korzystasz tylko z pługa i siewnika po pierwsze wychodzi drogo, a po drugie... nie oszukujmy się... w wykonaniu manufakturowym jest już ryzykiem, a co dopiero gdy jego produkcja zamknęła się w serii 5-ciu sztuk.

Nie zniechęcam, mówię jak na to patrzę.

Pozdrawiam.

MarekM60 · 19 Kwietnia 2015

Nie wszystko bedzie od razu.

Rzeczywiście, na dziś mam oprogramowanie koło filtrowe i silnik do fokusera. Koło - z cała własna mechaniką do upgrade-u dowolnego koła manualnego. Do fokusera dorabiam sprzęgło i mocowanie silnika i też będzie gotowe w całości. (Zdjęcia i dokładniejsze info o tych 2 podprojektach wrzucę za pare dni).

Aktualnie ruszam z sterownikami ASCOM-a, same chodzą, ale chcę je przepuścić przez jedno USB i Local Servera Ascomowego.

Poza tym mam zrobione i przetestowane GPS, magnetometr (kompas), akcelerometry (kąty montażu), pomiary temperatury, wilgotności, prądu, napięcia, itp - i z tych klocków będę składał całość.

Sprzetowo - na STM32 wiec ograniczeń takich jak na Arduino - nie ma.

Jako "zajawka" - film z pierwszej wersji koła i zdjęcia z finalnej mechaniki tegoż:

Edytowane 19 Kwietnia 2015 przez MarekM60

r.ziomber · 19 Kwietnia 2015

Skoro na STM32, to pewnie plytka bedzie pod kontrola systemu Linux?

Wtedy tez obsluga sieci nie stanowilaby problemu. Sadze, ze dodanie WiFi, ewentualnie RJ45 znacznie zwiekszylaby mozliwosci urzadzenia. Staloby sie wtedy serwerem dla zdalnego obserwatorium.

Nawet jesli nie ma gotowego sieciowego protokolu komunikacyjnego dla takiej obslugi urzadzen astronomicznych, wystarczyloby zdalnie (SSH, VPN) zalogowac sie na AstroPudelko i kontrolowac aparatura...

W przyszlosci moznaby uruchomic miniserwer www, a na nim skrypt - strone internetowa zarzadzajaca praca (np tabelka wspolrzedne obiektu/kiedy obserwowac/czas ekspozycji/filtr)...

Moze koty źródłowe projektu INDI beda do czegos pomocne?

http://indilib.org

Swoja droga, obsluga INDI, obok ASCOM rowniez bylaby przydatna...

Edytowane 19 Kwietnia 2015 przez r.ziomber

MarekM60 · 20 Kwietnia 2015

Linuxa to raczej nie będzie, bo procesor za słaby i pamięci za mało.

WiFi/ethernet - to da się zrobić, razem z prostym serwerem www. Ale dopiero jak już wszystko inne będzie chodzić.

Podobnie INDI - od strony formalno-protokołowej mozna potraktować ASCOM jako warstwę transmisji do INDI i po stronie serwera zaimplementować obsługę ascoma wewnątrz drivera INDI. Od strony sprzętu - fokuser, koło filtrowe, itp - nic w tym kierunku robić nie trzeba.

W moim zamyśle to urządzenie ma być sterownikiem lokalnym, do wspomagania obserwatora w obsłudze urządzeń - coś jak "uniwersalny pilot" + lista kontrolna + plan pracy bieżącej sesji obserwacyjnej. Sam moduł ma od razu gotowy wyświetlacz kolorowy 3.2cala z nakładka dotykową, możliwość podpięcia kamery 640x480 i tym samym mozna zrobić prostego guidera.

Edytowane 20 Kwietnia 2015 przez MarekM60

coy_coyote · 20 Kwietnia 2015

na początku po przeczytaniu pierwszego posta miałem mieszane uczucia, trochę jak Hans :ermm: Jednak po głębszym zastanowieniu wydaje mi się że taki projekt ma sens. Może nie będzie to pudełko dla wszystkich to na pewno wiedza i doświadczenie nabyte przez Marka i przelane na strony tego forum dadzą niesamowitą dawkę informacji dla nas wszystkich, którzy mają pomysły na ATM a nie wiedzą jak się za to wziąć lub jak dany problem rozwiązać. Oczywiście astro pudełko Łukasza choć jeszcze nie powstało do końca będzie urządzeniem uniwersalnym i dołożenie do niego innych funkcji (pomiar zaświetlenia, akcelerometer, itp.) to tylko kwestia zastanowienia się czy podnosić koszty poprzez dołożenie takiego "ficzera" czy nie. Poza tym wyprowadzone złącze I2C będzie pozwalało w przyszłym użytkownikom dołożenie takich funkcji łącznie z wyświetlaczem. O modyfikację wsadu też nie ma się co martwić bo Łukasz mam nadzieję będzie tutaj pomocny. Niemniej jednak ja trzymam kciuki również za Marka :albert: Zdaję sobie sprawę że zarys, który w tym momencie proponuje Marek jeszcze będzie ewoluował w dobrą stronę i będzie miał zastosowanie dla szerszego grona użytkowników.

MarekM60 · 20 Kwietnia 2015

Zdaję sobie sprawę że zarys, który w tym momencie proponuje Marek jeszcze będzie ewoluował w dobrą stronę i będzie miał zastosowanie dla szerszego grona użytkowników.

To własnie jest cel dyskusji. Moje pomysły są.... moje i nie koniecznie muszą pasować innym, a celem jest by powstało coś, co mogłoby spełniać nie tylko moje potrzeby.

I tu prośba - o wszelkie pomysły. Te, które znajdą uznanie innych postaram się zaimplementować.

Temat kosztów - nie jest krytyczny, elektronika do projektów DIY jest tania.

Podstawowym kosztem jest moduł STM32 - HY-Mini. Cena w PL, to ok 130 zł. Bezpośrednio z Chin - ok 25-30 USD. Ale mamy dobry procesor, pamięć, wyświetlacz+ekran dotykowy, czytnik kart SD, zegar z podtrzymaniem bateryjnym, ponad 4 razy więcej pinów do dyspozycji w stosunku do Ardiuno - all-in-one.

Pozostałe elementy - to już znacznie mniejsze pieniądze - "naście", czy "dziesiąt" złotych. Z wymienionego wcześniej zakresu - najdroższy jest GPS -> w komplecie z magnetometrem (kompas) - to ok 14-15 EUR, oraz moduł kamery - ok 30 USD.

Inne - moduł IMU do pomiaru kątów - od 3 USD, najprostszy silnik krokowy+sterownik (do koła czy fokusera) - od 4 USD,itp.

Edytowane 20 Kwietnia 2015 przez MarekM60

Iluvatar · 20 Kwietnia 2015

A jaka matryca jest w tym module? Bo jak to jest jakiś tani webcam, to może być problem ze znalezienie słabszych gwiazd przy guidingu.

MarekM60 · 20 Kwietnia 2015

Moduł jest typu webcamowego, 640x480 kolor.

W zamyśle - problem słabych gwiazd nie istnieje

To ma być projekt bardzo... ekonomiczny, do ekonomicznego sprętu obserwacyjnego, przez który słabych gwiazd nie widać.

Z tego co jest gotowe i dostępne w sklepach widzę, ze brak jest właśnie dodatków do (może tu przesadzę) "teleskopów za 300 zł".

Jeśli ktoś chciałby mieć śledzenie, GoTo, fokuser, koło filtrowe i to wszystko spięte razem i sterowane elektronicznie - to bez conajmniej kilku tysięcy złotych raczej nie ma co zaczynać.

Chciaż, tu mała dygresja z mojej "zawodowej" dziedziny - fotografii lotniczej (takiej z samolotu na ziemię): rozwiązanie wymyślone i zrobione do kamerek za kilkadziesiąt dolarów do modeli latających zastosowałem (jedynie zmieniając skalę i wytrzymałość elementów) do kamery za 75.000 EUR i... wyszedł efekt lepszy niż dedykowany sprzęt za dziesiątki tysięcy EUR. Elektronika sterująca i programy - zostały te same co w modelach latających, zmieniło się tylko kilka parametrów w programach.

Edytowane 20 Kwietnia 2015 przez MarekM60

Iluvatar · 20 Kwietnia 2015

W takim razie czy jest robić guiding w ogóle? Bo sprzętem za 300 zł ciężko zrobić długoczasowe ekspozycje, a do obserwacji wystarczy zwykły tracking.

Poza tym (jest to moje prywatne zdanie), to dokładanie takich akcesoriów, jak koło filtrowe i fokusery do "teleskopu za 300 zł" to jak montowanie ceramicznych hamulców i wyścigowych opon do Seicento. Można i komfort może poprawia, ale akcesoria stają się droższe od sprzętu.

No chyba, że byłby model z czymś bardziej czułym lub przelutować sensor na inny, to wtedy jak najbardziej rozwiązanie będzie godne polecenia.

MarekM60 · 20 Kwietnia 2015

Poruszyłeś 2 zagadnienia:

- po co guiding, jak wystarczy zwykły tracking. OK, tak czy tak, trzeba zrobić napęd, jego regulację, itp. A to, czy do tej regulacji doda się korektę wynikająca z guidera - to kolejny krok.

- na dziś zrobienie jakiegokolwiek dodatku z w/w listy opcji do teleskopu za 300 zł wymaga conajmniej potrojenia jego wartości. Wiec na komplet mało kogo stać. A pewnie wielu chciałoby mieć wszystkie te opcje od początku. I jest szansa by tak było, to jest by w kilkuset złotych się zmieścić.

Co do elementów bardziej "profi": jak będzie zrobiony interfejs, programy, itp do modułu kamery za 30 USD, to nic się nie zmieni dla kamery za 30.000 USD. Trzeba będzie dodać więcej pamięci, może trzeba będzie zamienić USB 2 na USB 3, ale algorytmy działania się nie zmienią. To samo z jakością montażu. Dla prostych - wystarczy proste sterowanie, co najwyżej z małym mikrokorokiem, dla lepszych - algorytm sterowania będzie ten sam, matematyka obliczeń pozycji się nie zmieni.

Edytowane 20 Kwietnia 2015 przez MarekM60

MateuszW · 20 Kwietnia 2015

Hmm, moje zdanie po zastanowieniu jest takie. Do wizuala takie urządzenie to w zasadzie przerost formy nad treścią. Koło filtrowe, guiding, sterowanie kamerą są do wizuala niepotrzebne. Zostaje GOTO + focuser. Natomiast do foto i tak najlepszym wyjściem jest komputer. Mikro PC lub mały laptop do którego podłączamy cały sprzęt, a do zdalnego sterowania połączenie pulpitem zdalnym po wifi. Zaletą PC jest uniwersalność i wygoda. Możesz zainstalować dowolny program do astro, dowolny sterownik dowolnego urządzenia. Twój sterownik jest ograniczony do tego, co sam napiszesz. Wiem z doświadczenia, że nie ma sensu dokrywać koła na nowo Pisałem kiedyś program na Windowsa do sterowania focuserem, montażem i kołem filtrowym z autofocusem itp. Ale jak zainstalowałem sobie maxima i zobaczyłem, jakie ma możliwości, to choć nie jest on idealny i pewne rzeczy sam zrobiłbym lepiej, to przeważająca większość funkcji jest rewelacyjna, a samodzielne napisanie tak bogatego programu zajęłoby lata. Kwestia wygody to np mały wyświetlacz. Do GOTO, czy sterowania kołem ok. Ale do podglądu klatek i sterowania guidingiem zdecydowanie lepiej siąść przed kompem. Zauważ, jak małą popularność mają tzw selfguidery, czyli kamerki do gudingu, które działają autonomiczne, mają wyświetlacz itp. To jst po prostu niewygodne i nie ma się takiej kontroli, jak na pc. Druga sprawa to ograniczenia sprzętowe, czyli np szybki guiding i sczytywanie klatek mogłoby juz przekroczyć możliwości STM32.

Nie chcę zniechęcać, ale z mojego doświadczenia i przemyśleń wynika, że po prostu nie ma sensu się tyle męczyć. Co innego pojedyncze urządzenia, jak focuser, moduł goto itp. Ale taki autonomiczny sterownik do wszystkiego to moim nie do końca dobre rozwiązanie. Jakiej decyzji nie podejmiesz, to i tak będę gorąco kibicował i pomagał w razie problemów

MarekM60 · 20 Kwietnia 2015

To nie kwestia "męczenia się" 😄

Moim głównym hobby jest elektronika i programowanie, a pozostałe: modelarstwo, lotnictwo, astronomia,.... - o tyle, o ile w nich jestem w stanie zaaplikować to główne

Na pewno, to nie będzie "coś do wszystkiego". A przynajmniej nie od razu. Zacznyna się od koła i fokusera, a na czym się skończy? Się zobaczy.

r.ziomber · 20 Kwietnia 2015

Drobna uwaga, zmienilbym tylko nazwe, bo nieodparcie kojarzy mi sie z brandem http://www.apm-telescopes.de;-)

Akurat taka platforma stanowic by mogla w przyszlosci ziszczenie moich marzen o "automagicznym" pudelku z kamera i obiektywem fotograficznym, do automatycznego wykonywania zdjec gwiazd zmiennych (sama fotometrie moznaby wykonywac juz recznie, po nocy obserwacyjnej).

Propozycja do zaimplementowania w dalszej kolejnosci:

- sledzenie satelitow z AUTOGUIDINGIEM na poruszajaca sie kropke ;-)

- stacja bolidowa http://www.pkim.org/?q=pl/pavo

- sterowanie kopula i automatyczne zamykanie jej w razie deszczu

- wykrywanie zachmurzenia nieba. Pewnie mozna rozpoznac gwiazdy liczac gradient albo dyskretna transformate Fouriera.

- wbudowana baza danych gwiazd zmiennych. Pudelko samo wyliczaloby, ktora z nich ma w danym momencie minimum, i na podstawie aktualnej wysokosci nad horyzontem, dobierajac interwal czasowy kolejnych obserwacji do parametrow gwiazdy ustalaloby program na dana noc.

Nie widzialem (choc nie szukalem ;-) amatorskich rotorow pola.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Rotacja_pola_%28astronomia%29

Takie urzadzenia sa bardzo drogie, dla profesjonalnych, duzych teleskopow. Pytanie tylko, czy cos takiego byloby komukolwiek potrzebne? Na ogol montaz azymutalny moze dzialac z klinem paralaktycznym. Poza tym popularne azymuty z GoTo sa raczej za malo dokladne, by wykonywac zdjecia.

Nie widze niszy zastosowan dla amatorskich rotorow, ktos moze jednak cos dostrzega?

Szkoda, ze nie potrafie programowac takich ukladow, bo z checia pomoglbym w projekcie.

MarekM60 · 20 Kwietnia 2015

Uuuuu, poszło "grubo"

Na początek jak się uda zrobić autoguide (od pobrania obrazu z kamery do wykonania ruchu montażu) dla obiektu wielkości Księzyca i poruszającego się z jego prędkością, to będe więcej niż zadowolony :)

Sam temat wydajności obliczeniowej (FFT) to najmniejszy problem. Jak ten moduł nie da rady (choćby z tego powodu że pracuje stałoprzecinkowo), to są następne z procesorem zmiennoprzecinkowym i DSP. A i przejście na 64 bity też nie jest niewykonalne w tym samym rzędzie kosztów.

Jedyny wykonalny temat rotora pola jaki widzę, to dorobienie obrotnicy do mocowania kamery.

Żeby nie nudzić - postaram się raz na tydzień, koło weekendu dodawać aktualizację postępów prac.

Edytowane 21 Kwietnia 2015 przez MarekM60

r.ziomber · 23 Kwietnia 2015

Jedyny wykonalny temat rotora pola jaki widzę, to dorobienie obrotnicy do mocowania kamery.

Zgadza sie, cos takiego mialem na mysli.

Wydumalem wydumane zastosowanie dla amatorskiego rotora pola Podobne z reszta do jego zastosowan profesjonalnych.

Amatorski, azymutalny montaz (widlowy?) do duzego Newtona.

Mechanicznie azymut bylby o wiele latwiejszy do wykonania od paralaktyka (mniejsze obciazenie osi), z drugiej - wymagalby niezwykle dokladnego prowadzenia w obu osiach, oraz... rotora pola.

Edytowane 23 Kwietnia 2015 przez r.ziomber