Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Можно ли обойтись без буржуйских наворотов?  (Прочитано 23553 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Alexey_Smirn

  • Гость
Похоже, господин Модератор,  :D радикально отвадил господина Naumov'а и указанный пользователь потерял всяческий интерес к теме.

А жаль. Правда, было интересно.

Может быть, только мне?
:P

Naumov

  • Гость
Да нет, это вряд ли входит в задачи уважаемого модератора - отваживать людей от собственного форума! Интерес я не потерял, просто временно отвлекся.

Так вот, про ПЗС. Я, когда говорил о картинках, имел в виду получение полноразмерных изображений объектов неба для ИЗУЧЕНИЯ, не для гидирования. Иными словами, я предпочитаю использовать ПЗС именно для получения изображений.
Дело в том, что у меня есть доступ к камере SBIG ST-7 на 70-см телескопе (1:4, в прямом фокусе). Вот это - ПЗС! А устройства типа WEB-камер или оптических мышей, а также всяческих глазков я называю ПЗС (хотя все это, конечно, подпадает под определение "прибора с зарядовой связью").
Надеюсь, неточность с термином устранена.

На нашем 70-см телескопе есть проблема с наведением. Там установлены неплохие отсчетные круги; есть двигатели наведения и коррекции. Так вот, приходится смотреть на круги и наводиться по ним. Если бы не было кругов, пришлось бы наводиться в искатель/гид, хотя это менее удобно.
В вопросе автоматизации наведения мы выработали решение - подвесить две телекамеры (типа видеоглазка, чувствительность не ниже 0.2 лк) на круги и направить изображение в компьютер. До мысли поставить телекамеру в фокус искателя мы тоже доползали, но после экспериментов отвергли ее напрочь. Почему? Потому что при отверстии объектива искателя 1:8 едва удавалось засечь звезду 4 величины, да и то при минимальном контрасте...
Вы скажете, что можно найти объектив 1:2 и/или более чувствительную матрицу, но я считаю, что это - не принципиально. Ведь приходится фотографировать галактики 13-15 величины, или кометы аналогичного блеска, и никакая телекамера не справится с этой задачей. (снова-таки, никто не согласится вешать ее в прямой фокус телескопа - там и так много чего висит.)

Отсюда выводы. Задача наведения и задача гидирования - принципиально разные задачи. Их надо разделять и на программном, и на "железном" уровне.
В наведении можно достичь точности 2-3’ и успокоиться, в гидировании нужна точность выше 1”.
В качестве реперов для наведения телескопа хватит 2-3 ярких звезд для одной калибровки (а если монтировка стационарная и прочная, то эта процедура делается раз и надолго), выбрать эти звезды можно из каталога ярчайших звезд (а их менее 100).

Alexey_Smirn

  • Гость
Господин Naumov!
 Посмотрите, пожалуйста, сюда:
http://www.astrosurf.com/audine/English/index0.htm

Этот парень на свои деньги сделал неплохой инструмент с ПЗС, характеристики которого весьма впечатляют.
Причем саму ПЗС (как отдельную микросхему) он купил и все остальное собрал сам. И привел все схемы, ну просто абсолютно все, чтобы любой мог повторить проделанное им.

У него ПЗС что-то типа 700х600 точек, но интерполяция удваивает разрешение по каждой из координат.

В общем, если Вы еще не посещали эту страницу, мне кажется, это будет Вам интересно, это интересно.

Мы с Вами, возможно, говорили о разных вещах. Одно дело - готовый телескоп, тем более, такой солидный инструмент, как 70см. Тут многое не переделаешь. Другое дело - домашний инструмент, особенно еще находящийся на этапе конструирования и сборки ("нулевой цикл") ;D
Что касается гида-искателя с ПЗС - я (для себя лично) предпочел бы видеть в роли этого гида объектив класса МТО (я писал в предидущих постингах). Вот пошарился по фотографическим магазинам. Нашел подходящий объектив по цене ~1200 рублей. Мне кажется, возвращаясь к вопросу стоимости устройства наведения, это не большая цена.
Да и, согласитесь, 4я зв. величина - совсем не плохо, если поле зрения составляет порядка 5 градусов. Мне кажется, что с вероятностью 80-90% такая звезда в таком поле зрения найдется. А при использовании компьютерного ведения вовсе не обязательно (при учете всех искажений, вносимых атмосферой и объективом) искать звезду для ведения в непосредственной близости от наблюдаемого объекта 13зв. величины. Опорная звезда пусть будет хоть в центре поля зрения искателя, хоть на краю - разница небольшая.

С уважением, Алексей.
« Последнее редактирование: 14 Мар 2002 [19:15:32] от Alexey_Smirn »

Alexey_Smirn

  • Гость
Вот еще - как раз информацио об использовании именно WEb-камеры в паре с телескопом:

http://hea.iki.rssi.ru/~yas/qcvc.htm

Там приведены фотографии, полученные с ее помощью. Конечно, не фонтан, но не чуть не хуже, чем "фотографирование объектов неподвижным телескопом через форточку", что живо обсуждалось на нашем форуме.
У автора проекта можно поинтересоваться, какую минимальную зв. величину удавалось наблюдать.

С уважением, Алексей.

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 109
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
>До мысли поставить телекамеру в фокус искателя мы
>тоже доползали, но ... при отверстии
>объектива искателя 1:8 едва удавалось засечь
>звезду 4 величины...

Ну, не знаю... Я тоже пробовал такое с камерой от видеоглазка (писал об этом недавно в соседнем форуме), у меня получилось 7-8m с объективом D=70мм (ЗРТ-457). Кстати, предельная зв.величина в данном случае зависит (в первом приближении) именно от диаметра объектива, а не от относительного отверстия.

>Посмотрите, пожалуйста, сюда:
>http://www.astrosurf.com/audine/English/index0.htm
>Этот парень на свои деньги сделал неплохой
>инструмент с ПЗС...

Не понял логики. Проект Audine - известная разработка, но это именно "съемочная" камера, никакого отношения к наведению-гидированию не имеет. К переделыванию веб-камер для астрофото, кстати, тоже (там и матрица "научного" типа, ни в какой бытовой технике не применяемая).

>Что касается гида-искателя с ПЗС - я (для себя
>лично) предпочел бы видеть в роли этого гида
>объектив класса МТО...

Алексей, Вы что, в самом деле собираетесь использовать одну и ту же оптику и для гидирования и для наведения? Если так, то это неверно, полностью согласен в этом с Naumov'ым, требования к гиду и искателю принципиально различные. Наоборот, часто используют для гидирования оптику основного телескопа (так называемый внеосевой гид), но никогда не совмещают гид и искатель.

Вообще, автогиды на ПЗС давно известны (в том числе производятся за рубежом для любителей), особых принципиальных проблем тут нет. Быстродействия и чувствительности хватает, никакого отождествления с каталогом, разумеется, не нужно, и вообще, обычно используется не компьютер, а встроенный микропроцессор. Более того, задача гидирования с ПЗС может быть решена вообще без процессора (соответственно, без оцифровки и анализа "картинки"), путем прямого стробирования и аналоговой обработки телевизионного видеосигнала (другой вопрос, оправдано ли такое решение при современном развитии микропроцессоров).

С наведением сложнее. Любительских (или ориентированных на любителей) проектов такого рода (именно с автоотождествлением) лично я не встречал. В отличие от гидирования, где звезда перемещается медленно, при наведении возникает проблема недостаточной эффективной экспозиции пикселей матрицы, по которым изображение звезды "пробегает" довольно быстро. Мои прикидки показали, что даже если использовать короткофокусную оптику (скажем F=100мм, F/D=2), скорость наведения вряд ли превысит 1гр./с, что мало для GOTO. Придется либо каждый раз останавливать наведение, чтобы получить очередной снимок для отождествления, либо наводиться с применением обычных энкодеров, а искатель использовать лишь на завершающем этапе, для уточнения положения. Все это, а также необходимость наличия компьютера с большим каталогом, делает систему весьма громоздкой, а область ее применения - довольно узкой (по крайней мере, для любителей).


Alexey_Smirn

  • Гость
Цитата
Ну, не знаю... Я тоже пробовал такое с камерой от видеоглазка (писал об этом недавно в соседнем форуме), у меня получилось 7-8m с объективом D=70мм (ЗРТ-457). Кстати, предельная зв.величина в данном случае зависит (в первом приближении) именно от диаметра объектива, а не от относительного отверстия.
А скажите, какое у Вас получилось при этом поле зрения? Т.е., как Вы согласовывали глазок и объектив? Снимали ли оптику с глазка?

Цитата
Не понял логики. Проект Audine - известная разработка, но это именно "съемочная" камера, никакого отношения к наведению-гидированию не имеет.
Данный пример был приведен как вариант использования более низкоуровневых комплектующих, что-ли. Т.е., если "глазки" в каком-то смысле вызвают идиосинкразию, то никто не мешает по готовым схемам сделать более высокочувствительный и более качественный приемник.

Цитата
К переделыванию веб-камер для астрофото, кстати, тоже (там и матрица "научного" типа, ни в какой бытовой технике не применяемая).
Простите, не понял Вас. В приведенной второй ссылке была использована простая WEB-камера с интерфейсом на USB, кажется. По крайней мере, на фотографии она смотриться как совершенно обычная, что-то типа Genius или Logitech.
 
Цитата
Алексей, Вы что, в самом деле собираетесь использовать одну и ту же оптику и для гидирования и для наведения? Если так, то это неверно, полностью согласен в этом с Naumov'ым, требования к гиду и искателю принципиально различные. Наоборот, часто используют для гидирования оптику основного телескопа (так называемый внеосевой гид), но никогда не совмещают гид и искатель.
Дело в том, что я хотел бы построить для себя инструмент с хорошей аппертурой, но не обязательно широкоугольный. Т.е., меня интересуют в первую очередь планеты, астероиды, спутники и т.д.

Таким образом, более широкоугольный гид (если хотите, можно называть его доп. телескопом) по моей задумке, может выполнять 2 цели - создавать изображения гораздо больших, чем основной телескоп, участков неба и с помощью этих картинок участков неба будет выполняться задачи позиционирования и ведения.

Согласитесь, позиционированием, отождествлением и ведением занимается компьютер. И ему все равно, откуда получено изображение ;)

Цитата
Вообще, автогиды на ПЗС давно известны (в том числе производятся за рубежом для любителей), особых принципиальных проблем тут нет. Быстродействия и чувствительности хватает, никакого отождествления с каталогом, разумеется, не нужно, и вообще, обычно используется не компьютер, а встроенный микропроцессор. Более того, задача гидирования с ПЗС может быть решена вообще без процессора (соответственно, без оцифровки и анализа "картинки"), путем прямого стробирования и аналоговой обработки телевизионного видеосигнала (другой вопрос, оправдано ли такое решение при современном развитии микропроцессоров).
Я совершенно не оспариваю такую позицию. Другое дело,мне, как программисту, легче все задачи переложить на программный уровень, чем строить ускоспециализированный микропроцессорный контроллер.

Цитата
С наведением сложнее. Любительских (или ориентированных на любителей) проектов такого рода (именно с автоотождествлением) лично я не встречал. В отличие от гидирования, где звезда перемещается медленно, при наведении возникает проблема недостаточной эффективной экспозиции пикселей матрицы, по которым изображение звезды "пробегает" довольно быстро. Мои прикидки показали, что даже если использовать короткофокусную оптику (скажем F=100мм, F/D=2), скорость наведения вряд ли превысит 1гр./с, что мало для GOTO. Придется либо каждый раз останавливать наведение, чтобы получить очередной снимок для отождествления, либо наводиться с применением обычных энкодеров, а искатель использовать лишь на завершающем этапе, для уточнения положения. Все это, а также необходимость наличия компьютера с большим каталогом, делает систему весьма громоздкой, а область ее применения - довольно узкой (по крайней мере, для любителей).

Если Вы посмотрите предидущие постинги, то я там писал о том, что основная вычислительная нагрузка на програмы наведения и позиционирования ложиться на самом первом этапе, когда нужно выполнять отождествление звезд. На последующих этапах, будь то этап ведения или перепозиционирования, никакого отождествления выполнять не надо. Все объекты в кадре уже отождествлены, их положения расчитаны наперед, известны их взаимные скорости, если хотите. И положения перекрестья определяется автоматически. Гид с ПЗС служит только элементом обратной связи.

Таким образом, после однократного (или кратного) этапа отождествления своего положения копьютер выполняет заданный поворот при перепозиционировании без обработки информации с ПЗС. Т.е., с максимальной скоростью, которую ему позоляют его моторы. ПЗС включается после запершения перепозиционирования, для того, чтобы выснить ошибку позиционирования и уточнить положение. Так что будет это работать гораздо быстрее, чем получается по Вашим прикидкам.


Вы пишите про компьютер с огромными базами данных как о чем-то тяжелом и неподъемном. На самом деле всех баз данных то надо немного. Современные ноутбуки имеют диски  >>1.5ГБайт и  этот объем более чем достаточен и для самих програм и для баз данных и на результаты оцифровки изображения места хватит. :D

Дело все в том, что в случае выполнения всех процедур (позиционирования, ориентации и ведения) на пограммном уровне как раз существенно должна упроститься именно конструкция монтировки. Т.е., там остануться только шаговые двигатели и элементы их управления (преобразователи интерфейса в USB, например). И никаких микроконтроллеров! Сама монтровка, таким образом, станет проще, дешевле и доступней любителю, если не для сборки, то для покупки.

Другое дело, что ПЗС нынче дорог....

С уважением, Алексей.
« Последнее редактирование: 15 Мар 2002 [17:57:19] от Alexey_Smirn »

anovikov

  • Гость
Я когда-то пробовал написать подобную вещь, кстати, отождествления объектов "на лету" не нужно.

Если у кого есть мысли по поводу реализации этой мути, напишите на мыло anovikov@belti.ru.

anovikov

  • Гость
Понимаете, сделать автогид/систему позиционирования из дешевой монтировки все равно вряд ли получится, потому что:

- Она и коррекции выдает с люфтами и довольно грубо, так что гид скорее всего будет работать хреново, хотя для позиционирования все будет OK.
- ПЗС-камера, которая будет там использоваться, будет несколько дороговата и по крайней мере сравнима со стоимостью монтировки.
- Стоимость этой проги, учитывая узость рынка (думаю рассчитывать примерно более 1000 копий даже на всем мировом рынке врял ли придется), будет высока. Она будет уж точно сравнима со стоимостью монтировки, и потребует винта со здоровым каталогом (правда компакты с USNO можно заказать в Штатах за $100) или толстого интернета для доступа к нему в онлайне. Думаю, меньше чем за $300 за копию для конечного покупателя и смысла нет.

Так что реальное применение этой системы - для достаточно качественных монтировок, но
- очень ленивых юзеров, которым лень выставлять монтировку по двум звездам
- извращенцев, которые не умеют нормально сбалансировать монтировку
- монтировок без PEC/PPEC, или когда лень его "учить"

Ну и конечно, точность наведения тут будет очень большой, куда лучше чем даже заявленные 2'' у LX200 и LXD650/750.

Оффлайн Анатолий Волчков

  • Почетный участник Астрофорума
  • *****
  • Сообщений: 2 018
  • Благодарностей: 72
    • Сообщения от Анатолий Волчков
    • Система моделирования поля зрения
anovikov:

"Она и коррекции выдает с люфтами и довольно грубо, так что гид скорее всего будет работать хреново, хотя для позиционирования все будет OK."

С люфтами бороться научились в незапамятные времена: винт всегда должен работать "на ввинчивание". В данном примере можно установить скорость движения вокруг полярной оси несколько меньше требуемой и корректировать всегда "на ввинчивание", вот и не будет проблемы люфтов.

" ...(правда компакты с USNO можно заказать в Штатах за $100) или толстого интернета для доступа к нему в онлайне."

Для гидирования нельзя использовать звезды 20-22 величины, скорее всего в большинстве случаев нужны звезды не слабее 12-14 величины, иначе света не хватит. Урезанный вариант USNO-A2 (все звезды до 16.3) доступен бесплатно на нашем сайте http://www.simfov.ru/catalogs/ Там же есть и более точные данные, правда с меньшим количеством звезд: Каталог ASC (Amateur Star Catalog - Звездный Каталог Любителя) - сводный каталог звезд, имеющих определения собственных движений. Содержит 4.4 млн. звезд в среднем до 12 величины. Так что тратить средства на приобретение каталогов не нужно.

Есть и преимущество такой системы - оперативность определения положений объекта на небе. При обычной работе необходима последующая обработка изображений с целью отождествления звезд и вычисления координат объекта. В данном же случае в процессе наблюдения можно "мгновенно" получать координаты, причем можно заканчивать наблюдение объекта, когда достигнута достаточная точность координат. Так что в некоторых случаях, например при отыскании новых (не каталожных) объектов, такая система не имеет конкурентов. Кстати, получив координаты объекта, можно сразу же, пока телескоп еще ведет объект, проверить по базе данных, известен ли уже такой астероид или комета и следует ли продолжать слежение за объектом, или можно искать новый.

Так что такая система может быть не так уж и бесполезна.

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 109
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
>Так что такая система может быть не так уж и бесполезна.

Анатолий, полностью с Вами согласен, небесполезна. Написав, что ее "область применения - довольна узкая", я имел в виду, что такая система не может быть альтернативой компактным системам наведения (вроде "Магеллана" или "Автостара") для небольших переносных любительских монтировок. Что касается серьезных стационарных инструментов - вполне возможно, такой "компьютеризованный искатель" окажется достаточно эффективным.

Теперь отвечаю по пунктам Алексею.

>А скажите, какое у Вас получилось при этом поле зрения? Т.е., как Вы
>согласовывали глазок и объектив? Снимали ли оптику с глазка?

Снимал, разумеется. Матрица - в прямом фокусе объектива ЗРТ-457 (F около 0,5 м). Поскольку размер чувствительной части матрицы - примерно 5х4мм, поле было 0,6х0,45градуса.

>Простите, не понял Вас. В приведенной второй ссылке была использована
>простая WEB-камера...

Нет, это я все про первую ссылку. Это в камере Audine - "научная" матрица (Kodak KAF).

>...инструмент с хорошей аппертурой, но не
>обязательно широкоугольный.Т.е., меня интересуют в
>первую очередь планеты, астероиды, спутники и т.д.

Интересуют в каком плане (визуал, астрометрия, фотометрия)? Объекты очень уж разные (спутники - планет или ИСЗ?). А, например, для поиска астероидов поле, наоборот, нужно большое...

>Таким образом, более широкоугольный гид ... может ... создавать
>изображения гораздо больших, чем основной телескоп, участков неба (...)
>Согласитесь, позиционированием, отождествлением и ведением занимается
>компьютер. И ему все равно, откуда получено изображение

Не все равно. Изображение должно содержать необходимую для выполнения задачи информацию. Задача гида - с высокой точностью компенсировать небольшие по величине погрешности движения телескопа, возникающие, в основном, в его механике. Точность эта, даже для небольших телескопов, должна быть не хуже нескольких угл.секунд, а масштаб изображения на ПЗС гида - достаточно крупным, что достигается за счет довольно большого фокусного расстояния питающей оптики. Примем для ровного счета, что на 1 пиксель матрицы приходится 1", тогда при размере матрицы 600 пикселей получим поле зрения гида 10'. Сможете ли Вы назвать такое устройство "широкоугольным"? Мне почему-то кажется, что нет...

>...основная вычислительная нагрузка на програмы наведения и
>позиционирования ложиться на самом первом этапе, когда нужно
>выполнять отождествление звезд.

Обратите внимание, я специально не касался вопросов вычислительной мощности, ведь, чтобы что-либо обрабатывать, нужно сначала эту информацию получить. Если экспозиция ПЗС окажется недостаточной, не будет никаких звезд на изображении и нечего будет отождествлять. Речь шла лишь о том, в случае отождествления "на лету" (во время быстрого наведения), возникает именно такая ситуация.

>...после однократного этапа отождествления
>своего положения компьютер выполняет заданный поворот...
>с максимальной скоростью, которую ему позволяют его моторы.
>ПЗС включается после ... чтобы ... уточнить положение.

Да, так, конечно, можно. Но, чтобы выполнить "заданный поворот", оси монтировки, либо сами моторы, должны быть снабжены датчиками угла (если Вы рассчитываете на шаговые двигатели, то достаточной скорости быстрого наведения с ними не добьетесь - об этом здесь уже писали ранее). В результате получим систему, аналогичную зарубежным GOTO, но с "надстройкой" в виде ПЗС-искателя. Я вовсе не хочу сказать, что такая "надстройка" бесполезна, однако никакого упрощения или удешевления конструкции по сравнению с "буржуйскими наворотами" здесь не получится.

>Вы пишите про компьютер с огромными базами данных как
>о чем-то тяжелом и неподъемном... Современные ноутбуки...

Вовсе нет. В этом контексте имелось в виду, что это должен быть именно компьютер с каким-никаким "винтом", а не встроенный микроконтроллер (который в западной рекламе тоже часто называют "компьютером наведения"). "Громоздкость" этого решения не столько в весе самого компьютера, сколько во всяких сопутствующих проблемах, вроде работоспособности всего этого дела на морозе...
« Последнее редактирование: 16 Мар 2002 [20:43:49] от Павел Бахтинов »

anovikov

  • Гость
>Для гидирования нельзя использовать звезды 20-22
>величины, скорее всего в большинстве случаев
>нужны звезды не слабее 12-14 величины, иначе
>света не хватит

Согласен, это я лишку хватил. Скажем 16.5 величины - средний любительский телескоп получает изображение такой звезды на средней матрице за 10 секунд. Больше юзер вряд ли захочет ждать (и так время на наведение на объект выйдет минимум минута).

>Есть и преимущество такой системы -
>оперативность определения положений объекта на
>небе. При обычной работе необходима
>последующая обработка изображений с целью
>отождествления звезд и вычисления координат
>объекта.

Это к сожалению уже есть, такое делает CCDSoft 5.  www.bisque.com. Стоит всего $300 и работает очень шустро.

Я и предлагаю сделать что-то аналогичное, но не перегруженное функциями (т.е. делающее только наведение и слежение) и умеющую управлять телескопом. Где-то в эти бабки его ИМХО и удастся уложить.

Alexey_Smirn

  • Гость
Цитата

>...инструмент с хорошей аппертурой, но не
>обязательно широкоугольный.Т.е., меня интересуют в
>первую очередь планеты, астероиды, спутники и т.д.

Интересуют в каком плане (визуал, астрометрия, фотометрия)? Объекты очень уж разные (спутники - планет или ИСЗ?). А, например, для поиска астероидов поле, наоборот, нужно большое...

Астрофизика, физика поверхности, фотометрия, кривые блеска и т.д. Именно эта направленность была у меня в Универе. Собственно диплом писал по астероидам. С возрастом ориентация не поменялась.
Естественно, хотелось бы увидить своими глазама Сатурн, Юпитер и Марс, тем более, что инструмент будет готов аккурат к противостоянию последнего... ;)

Цитата

>Таким образом, более широкоугольный гид ... может ... создавать
>изображения гораздо больших, чем основной телескоп, участков неба (...)
>Согласитесь, позиционированием, отождествлением и ведением занимается
>компьютер. И ему все равно, откуда получено изображение

Не все равно. Изображение должно содержать необходимую для выполнения задачи информацию. Задача гида - с высокой точностью компенсировать небольшие по величине погрешности движения телескопа, возникающие, в основном, в его механике. Точность эта, даже для небольших телескопов, должна быть не хуже нескольких угл.секунд, а масштаб изображения на ПЗС гида - достаточно крупным, что достигается за счет довольно большого фокусного расстояния питающей оптики. Примем для ровного счета, что на 1 пиксель матрицы приходится 1", тогда при размере матрицы 600 пикселей получим поле зрения гида 10'. Сможете ли Вы назвать такое устройство "широкоугольным"? Мне почему-то кажется, что нет...

Так. Наведение и позиционирование (грубое) будем делать посредством картинки с широкоугольного гида  (поле зрения порядка 3-5 градусов). Матрицу, конечно, хотелось бы и там и там (на основном телескопе и на гиде) ну никак не меньше чем 512х512.

А уточнение положения телескопа при сопровождение объекта наблюдения будем делать по картинке с основного телескопа.

Необходимая точность соблюдена? Да, но дороговато получается.

Цитата

>...основная вычислительная нагрузка на програмы наведения и
>позиционирования ложиться на самом первом этапе, когда нужно
>выполнять отождествление звезд.
Обратите внимание, я специально не касался вопросов вычислительной мощности, ведь, чтобы что-либо обрабатывать, нужно сначала эту информацию получить. Если экспозиция ПЗС окажется недостаточной, не будет никаких звезд на изображении и нечего будет отождествлять. Речь шла лишь о том, в случае отождествления "на лету" (во время быстрого наведения), возникает именно такая ситуация.

Естественно, все это (в том числе и недостаточную экспозицию ПЗС) нужно будет предусмотреть, и легче всего это сделать на программном уровне.
А что касается необходимой вычислительной мощности, то мне кается, что P266MMX хватит за глаза.
Для оценки вычислительной мощности необходимо знать:
- диаметр поля зрения;
- какова экспозиция, т.е., какие зв. величины будем отождествлять;
- сколько звезд такой зв. величины и более ярких попадет в поле зрения.
Отождествление необходимо производить сверху вниз, т.е, наяиная с более ярких звезд. Если нету звезд 1-2 зв. величины - тогда смотреть более слабые. Соответственно, и экспозиций может быть несколько - сначала короткая, потом длиннее, еще длиннее, пока не найдется, скажем 5 звезд, по который можно весьма уверенно отождествиться. Работая по такой схеме можно обойтись и 486 процессором. ;)

Цитата

>...после однократного этапа отождествления
>своего положения компьютер выполняет заданный поворот...
>с максимальной скоростью, которую ему позволяют его моторы.
>ПЗС включается после ... чтобы ... уточнить положение.

Да, так, конечно, можно. Но, чтобы выполнить "заданный поворот", оси монтировки, либо сами моторы, должны быть снабжены датчиками угла (если Вы рассчитываете на шаговые двигатели, то достаточной скорости быстрого наведения с ними не добьетесь - об этом здесь уже писали ранее). В результате получим систему, аналогичную зарубежным GOTO, но с "надстройкой" в виде ПЗС-искателя. Я вовсе не хочу сказать, что такая "надстройка" бесполезна, однако никакого упрощения или удешевления конструкции по сравнению с "буржуйскими наворотами" здесь не получится.

Речь все-таки идет именно о шаговых двигателях. И давайте, все-таки определимся, о каких скоростях поворота идет речь?
У вас что, пушка зенитная, которая должна "обслужить" как можно большее число самолетов в единицу времени?
Я работал с 60см. телескопом Харьковской обсерватории. Телескоп был отечественной сборки и скорость его поворота была очень и очень небольшая, связанная при том со скоростью поворота купола, который вращался хорошо если 360 градусов за 3-4 минуты. И все были довольны и радосно писали статьи и диссертации.

Цитата

>Вы пишите про компьютер с огромными базами данных как
>о чем-то тяжелом и неподъемном... Современные ноутбуки...

Вовсе нет. В этом контексте имелось в виду, что это должен быть именно компьютер с каким-никаким "винтом", а не встроенный микроконтроллер (который в западной рекламе тоже часто называют "компьютером наведения"). "Громоздкость" этого решения не столько в весе самого компьютера, сколько во всяких сопутствующих проблемах, вроде работоспособности всего этого дела на морозе...

Да, работа на морозе - это, конечно не сахар. Пока что о таких вопросах речь не шла. В общем случае, необходимо разработать стабильно работающее программное решение, подработать монтировку и ПЗСы под него (а они на морозе рабоать будут ;)  )  а потом решать вопрос об обгреве ноутбука...

С уважением, Алексей

anovikov

  • Гость
насчет отождествления звезд - я в своей поделке в начале работы программы строил карту плотностей размещения звезд на небе в крупном масштабе, чтобы сразу получать необходимую длительность экспозиции, исходя из фокуса инструмента, размеров матрицы в пикселах и размера пиксела, диаметра объектива и пропусканием.

В перспективе еще можно ввести поправку на атмосферное поглощение.

Естественно все делается так, что имея заданную точку наведения и максимальное отклонение от нее без коррекции, брать экспозицию, достаточную для получения достаточного числа звезд для отождествления даже в наихудшем случае.

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 109
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
>Речь все-таки идет именно о шаговых двигателях. И
>давайте, все-таки определимся, о каких скоростях
>поворота идет речь? (...)
>Я работал с 60см. телескопом ...
>...скорость его поворота была очень и очень
>небольшая, ... хорошо если 360 градусов
>за 3-4 минуты. И все были довольны...

360 градусов за 3 минуты - это 2 град/сек, скорость вполне приемлемая (а для такого, относительно крупного телескопа, можно сказать - очень даже немалая), хотя выпускаемые для любителей зарубежные системы GOTO работают на более высоких скоростях - до 5-10град/сек.
Скорости, достигаемые без особых ухищрений с шаговыми двигателями (ШД), значительно меньше - порядка 0,2-0,5 град/сек. Правда, есть способы улучшить скоростные характеристики (микрошаговый режим и т.п.), но это дается не даром, вынуждает выбирать более мощные двигатели с высоким потреблением, а главное, теряется главное преимущество ШД - простота их применения. Недаром серийные GOTO-системы делаются не на шаговиках, а на двигателях постоянного тока.
Не хотелось бы здесь особо углубляться в обсуждение ШД, про них и так написано немало в "Общей" конференции, вот пара ссылок:
"Использование шаговых двигателей" http://www.starlab.ru/cgi-bin/ubb/ultimatebb.cgi?ubb=get_topic&f=3&t=000027
"Шаговый двигатель" http://www.starlab.ru/cgi-bin/ubb/ultimatebb.cgi?ubb=get_topic&f=3&t=000227

Naumov

  • Гость
Павел, позвольте уточнить!
Скоростные характеристики нельзя улучшить применением микростеппинга. Их можно улучшить применением регулировки тока в обмотке, а также подачей более высокого напряжения при старте шага. Другое дело, что микростеппинг сам по себе невозможен без регулировки тока. Но он придуман для другого.

Alexey_Smirn

  • Гость
Господа!
"Не углубляясь в обсуждение шаговых дигателей" позвольте уточнить - речь идет о конкретных характеристиках реализованных монтировок или это все теоретические предпосылки?

Почему я спрашиваю? Уж больно маленькая получается у Вас угловая скорость... 0.1 градус в секунду это у нас 6 угловых минут в секунду. Если кто помнит время позиционирования головки старых 5ти дюймовых дисководов, то там полное время позиционирования было около 100 милисекунд. За это время головка шаговика совершала полный оборот.
Итак у нас 10 оборотов в секунду. Т.е., 360*10 = 3600 градусов в секунду. Чтобы сделать 0.1 градус в секунду нужно поставить червяк с передаточным числом 0.1/3600 = ну грубо говоря 1 к 30 000. Вы можете представить себе такую конструкцию червяка? Я не могу. А если и мог бы, то получилось, что весь момент, создаваемый двигателем уходил бы на трение! ;D

Даже если двигатель совершает 1 оборот в секунду - это дело принципиально не меняет. Ну подумаешь, кинематическая схема не с числом 1 к 30 000 а 1 к 3 000. С точки зрения потери момента на трение в шестернях разницы никакой.  ;)

Может, я ошибся где-то?

Алексей. ;D

Alexey_Smirn

  • Гость
Цитата

Уж больно маленькая получается у Вас угловая скорость... 0.1 градус в секунду это у нас 6 угловых минут в секунду. Если кто помнит время позиционирования головки старых 5ти дюймовых дисководов, то там полное время позиционирования было около 100 милисекунд. За это время головка шаговика совершала полный оборот.
Итак у нас 10 оборотов в секунду. Т.е., 360*10 = 3600 градусов в секунду. Чтобы сделать 0.1 градус в секунду нужно поставить червяк с передаточным числом 0.1/3600 = ну грубо говоря 1 к 30 000. Вы можете представить себе такую конструкцию червяка? Я не могу. А если и мог бы, то получилось, что весь момент, создаваемый двигателем уходил бы на трение! ;D

Даже если двигатель совершает 1 оборот в секунду - это дело принципиально не меняет. Ну подумаешь, кинематическая схема не с числом 1 к 30 000 а 1 к 3 000. С точки зрения потери момента на трение в шестернях разницы никакой.  ;)

Может, я ошибся где-то?


Гы-гы! Кажется, я опростоволосился!

Не 10 оборотов в секунду дает шаговик, а где-то около 3х.

Две червячны пары, где первая имеет передаточное число 1 к 30, а вторая - 1 к 100 дадут необходимый коэфициент пересчета, и скорость получится именно в тех диапазонах, которые указывались - т.е. 0.2 - 0.5 градусов в секунду.

Так что сорри....

Алексей.  :-[

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 109
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии

Павел, позвольте уточнить!
Скоростные характеристики нельзя улучшить применением микростеппинга...

Конечно, шаговый двигатель сам по себе нельзя заставить крутиться существенно быстрее за счет микрошага. Но я здесь говорил о скорости не самого движка, а монтировки, на скорость которой влияет еще и передаточное отношение редуктора. Само это отношение выбирается исходя, в том числе, и из величины шага движка, чтобы монтировка при гидировании не двигалась слишком крупными толчками. Разбив каждый шаг на несколько микрошагов, можно применить редуктор с меньшим передаточным отношением, за счет чего при той же скорости движка увеличить скорость на оси монтировки.

Naumov

  • Гость
Да, Павел, я с Вами полностью согласен.
Я бы даже сказал больше : с помощью применения микростепа стоит избегать использования промежуточной червячной (или зубчатой) передачи. Но тут приходится идти на компромисс.
С одной стороны,  минус промежуточная передача означает исключение дополнительной механики, датчиков, устранения мертвого хода и период. ошибки. С другой стороны, плюс микростеппинг означает более сложное управление двигателем, в итоге - построение более сложной электронной схемы. Это сводится в конечном счете к тем самым "наворотам" буржуйским. Главное - правильно воспринять смысл идеи микрошага. По-моему, то, что описано у Бартелса - не настоящий микрошаг. Для настоящего как раз и нужны "навороты" в образе микроконтроллера с датчиком тока и ЦАП...

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 109
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Да, у Бартелса схема... скажем так, "упрощенная". Но, каким бы "правильным" не было схемное решение, нужно иметь в виду, что в режиме микрошага двигатель превращается из дискретного устройства в чисто аналоговое, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Иными словами, если с точностью до шага мы можем определить положение ротора абсолютно надежно (оно определяется только числом поданных импульсов), то внутри шага положение ротора зависит не только от соотношения токов обмоток, но и от величины механического тормозящего момента на валу, а также от геометрии магнитопровода двигателя (микрошаги распределены внутри шага, в общем случае, неравномерно). Последний фактор может быть до известной степени скомпенсирован индивидуальной настройкой токов обмоток для каждого микрошага под конкретный экземпляр двигателя (такое, если не ошибаюсь, есть и у Бартелса). Что касается зависимости от тормозящего момента, то, поскольку обратную связь (энкодер) мы применять не хотим, не остается ничего другого, как просто увеличить развиваемый двигателем момент, сделав его намного больше тормозящего. Расплатой за это будет увеличение тока обмоток (придется выбрать высокомоментный двигатель с большим энергопотреблением).