Ideare e gestire un
Osservatorio astronomico remoto
Francesco Martina
Lecce - Scuola Estiva di Astronomia
21 Luglio 2016
Visione d’insieme
Spettatori
Osservatorio
Network
i
it
s
i
u
cq
a
i
t
a
D
Ricercatore
Lecce - Scuola Estiva di Astronomia
ne
tio
s
e
G
21 Luglio 2016
Componenti costitutive
Specola
Montatura
Controllo
Ottica
Ripresa
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21 Luglio 2016
Esempio Assemblaggio
Ottica Principale
Cercatore
Camera CCD
Camera
Reflex
Ottica guida
CCD guida
Montatura
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21 Luglio 2016
Meccanica di corredo alle ottiche
Focheggiatore
Ruota
Portafiltri
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21 Luglio 2016
Moti Montatura: Coordinate celesti
Allineamento
alla polare
DEC
(+38° 47’ 6.9”)
AR
(18h 36m 56.47s)
23.5°
𝛾
Eclittica
Ω
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Meccanica della montatura
Motore DEC
AR
Regolazioni
Azimutali
Sufficiente per inseguire
oggetti con moto siderale!
DEC
Motore AR
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Design dell’osservatorio remoto
Ottiche
Montatura
Focheggiatore
Ruota portafiltri
CCD
Attu
Acq azion
e
uisi
zion
e
Reflex
Spettrografo
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Moto
Ascensione Retta
(AR)
Meccanica Sede
Cupola
Tetto
Moto
Declinazione
(DEC)
Sicurezza
Sensori di
supporto al moto
Piattaforma di gestione
Osservatorio
21 Luglio 2016
Piattaforma di Gestione
Planetario
Acquisizione
shots fotografici
TCP
Stream
Automazione
sessione
osservativa
Ricevitore dello
stream Video
(ripresa live e sicurezza)
Analisi
astrometrica
Driver
Driver
Montatura
Focheggiatore
Dispositivo 1
Dispositivo 2
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UDP
Stream
Driver
Comandi
Gestione
Software
in sede
gestione
meccaniche
Servizi
Imaging Software
Driver
CCD / Reflex
Dispositivi 3,4, …, N
Dispositivo Foto / Video 1
Livello
Hardware
Software di
controllo
Software del
ricercatore/i.
Replicabile N
volte!
21 Luglio 2016
Streaming video
pacchetto UDP
Sorgente Video
Ricevitore dello
stream Video
(ripresa live e sicurezza)
UDP
Molto difficile da
trasmettere
Bitrate Video @30fps
RAW
M-JPEG
H.264
100
Mbps
Mbps
1000
10
1
1600
CCD / Reflex
1200
800
E’ necessario comprimere
il video prima di
trasmetterlo
400
0
640x480
1280x1024 1920x1080
CCD / Reflex
Codec H.264
Stream RAW
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Driver
640x480
1280x1024 1920x1080
UDP Tx
Rete
Disco Locale in
osservatorio
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Sessione Osservativa
Apertura
Tetto / Otturatore Cupola
Messa a fuoco
UnParking
Montatura
(tramite Video Stream)
Slewing e avvio
inseguimento
Selezione
Oggetto da osservare
sul Planetario
…un’altra
osservazione
Post
Elaborazione
Correzione
allineamento
(tramite Video Stream)
Parking
procedura di
spegnimento
Avvio pose
fotografiche
10s
20s
50s
sul terminale remoto
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21 Luglio 2016
Osservatorio Robotizzato
Critico
Apertura
Tetto / Otturatore Cupola
Messa a fuoco
UnParking
Montatura
(Autofocus)
Slewing e avvio
inseguimento
Selezione
Oggetto da osservare
sul Planetario
Correzione
allineamento
(Eventualmente: Astrometria)
Situazione Ottimale
Sezione Critica
trasparente
Selezione
Oggetto da osservare
sul Planetario
Parking
…un’altra
osservazione
procedura di
spegnimento
Avvio pose
fotografiche
Avvio pose
fotografiche
Duraturo
Necessita di
(∾ ore )
E’ possibile programmare
l’esecuzione della sessione
osservativa
oggetto
orario
M31
02:30
NGC6723 05:00
…
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…
setup
numero pose
CCD
[…]
[…]
20
45
…
…
Qualità
stazionamento,
bilanciamento e
allineamento iniziali
21 Luglio 2016
Procedura di Stazionamento
Livellamento
g
Stand Regolabili
Allineamento Polare
cerchi equi DEC
Cannocchiale
Polare
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Un corretto livellamento e
allineamento polare garantisce
un corretto inseguimento
21 Luglio 2016
Procedura di Stazionamento
Bilanciamento
Allineamento Volta celeste
Inquadro oggetto con
cercatore ottico
Slew nuovo
oggetto
Sync oggetto su
planetario
xN > 3
Correzione
Manuale
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Cielo mappato su
coordinate
montatura
21 Luglio 2016
Un esempio di riduzione
automatica degli errori di stazionamento
Lo stazionamento
perfetto NON esiste
Una possibile soluzione
AUTOGUIDA
deriva inquadratura
Lunga posa mossa
acquisisce
immagine dalla
CCD guida
OK lunga posa
Individua l’oggetto
più luminoso
Controlla i suoi
µspostamenti
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Corregge il moto
21 Luglio 2016
Errori sistematici e TPoint
Errore Periodico
Una montatura reale
NON può compiere dei movimenti
geometricamente ideali
Flessioni meccaniche
∑𝜏i = 0
ma
𝜏i = 𝜏i (AR,DEC)
Creo un modello matematico di tali
non idealità ( sistematiche )
implementazione software
Tuning parametri modello
Bisque TPoint
Raccolta dati
Errore RMS ≈ 8’
Worst = 18‘
12 Volte Meglio
Errore RMS ≈ 40”
Worst = 1’
!
Slew oggetti
Centraggio
Lecce - Scuola Estiva di Astronomia
21 Luglio 2016
Grazie per l’attenzione …
?
Domande
Ulteriori dettagli su:
indilib.org - Piattaforma di Gestione Remota
gstreamer.freedesktop.org - Video Processing & streaming
ascom-standards.org - Standard maggiormente diffuso per gestione locale
bisque.com - Planetario professionale e Software di controllo lato ricercatore
stellarium.org - Planetario distribuito gratuitamente
contatto
Lecce - Scuola Estiva di Astronomia
[email protected]
21 Luglio 2016
