Guider

Ruolo

Il modulo Guider assicura la guida automatica del telescopio. Rileva e segue un campo di stelle di riferimento, misura la deriva in tempo reale e invia impulsi di correzione alla montatura per mantenere il puntamento.

Attrezzature richieste

Fasi di funzionamento

La guida si svolge in tre fasi successive.

Fase 1 — Inizializzazione

Il modulo acquisisce un’immagine di riferimento e conserva l’elenco delle stelle rilevate come riferimento per tutta la sessione di guida. Quando la guida viene avviata con una calibrazione salvata valida, solo questa fase precede la guida: un nuovo riferimento viene preso al puntamento corrente, il che permette di riutilizzare la calibrazione dopo uno spostamento della montatura.

Fase 2 — Calibrazione

Il modulo misura la risposta della montatura agli impulsi di correzione.

1. Una serie fissa di impulsi viene inviata a Ovest, poi a Est, poi a Nord, poi a Sud (Passo di calibrazione impulsi per direzione).
2. Lo spostamento immagine per impulso di ogni passata è misurato rispetto all’immagine precedente.
3. Il tasso di impulso è derivato dalle combinazioni antisimmetriche (Ovest − Est) / 2 e (Nord − Sud) / 2. Una passata unidirezionale è contaminata dalla deriva di fondo costante (errore di inseguimento siderale, errore periodico, deriva di messa in stazione); la differenza delle due passate opposte annulla questa deriva e fornisce un tasso RA e un tasso DEC puliti. I tassi grezzi per direzione restano visualizzati, a scopo diagnostico.
4. L’orientamento del sensore è dedotto dai due assi (una stima dall’asse RA e una dall’asse DEC, mediate), con l’ambiguità a 180° risolta rispetto all’asse RA.
5. Il tasso RA viene riportato all’equatore (tasso × cos(DEC di calibrazione)) per poter essere trasposto a qualsiasi declinazione al momento della guida.

Prima della serie Nord e prima della serie Sud, un impulso opzionale di recupero del gioco DEC assorbe prima il gioco meccanico dell’asse DEC, affinché gli impulsi di misura temporizzati non vadano in parte persi nel reingranaggio. Il suo spostamento non è incluso nel calcolo del tasso.

Il risultato della calibrazione viene salvato e riutilizzato da una sessione all’altra, purché il lato della forcella e l’orientamento della camera non siano cambiati.

Fase 3 — Guida

Ciclo di correzione continuo:

1. Acquisire un’immagine.
2. Seguire il campo di stelle rispetto al riferimento (vedi Corrispondenza stelle più sotto).
3. Calcolare la deriva, proiettata sugli assi RA e DEC con l’orientamento di calibrazione.
4. Regolazione PI — la correzione vale aggressività × deriva + guadagno integrale × deriva accumulata. Il solo termine proporzionale non può annullare una deriva costante (si stabilizza a deriva / aggressività); il termine integrale continua a crescere finché il residuo non è realmente nullo. L’accumulatore è limitato (Limite dell’integrale) e congelato per un asse il cui impulso è già al massimo.
5. Il tasso RA è adattato alla declinazione corrente: tasso equatoriale / cos(DEC corrente).
6. Se la Compensazione del gioco DEC è attiva e la direzione DEC si è invertita dall’ultima correzione, la stima di compensazione corrente viene aggiunta in sovrapposizione.
7. Gli impulsi di correzione sono inviati alla montatura, limitati a Impulso min / Impulso max.
8. Le statistiche vengono aggiornate (RMS RA, DEC, totale).
9. Se un impulso di compensazione dell’inversione è stato inviato al ciclo precedente, la riduzione di deriva effettivamente ottenuta viene confrontata con la previsione e la stima di compensazione viene aggiustata al rialzo (sotto-correzione) o al ribasso (sovra-correzione), entro i limiti configurati.

La prima immagine di una sessione viene misurata ma non corretta — serve solo a fissare lo zero di lavoro, affinché qualche pixel di stabilizzazione dopo uno spostamento non inneschi un grosso primo impulso.

Una perdita temporanea di correlazione delle stelle fa semplicemente saltare l’immagine (nessun impulso); la guida viene abbandonata solo dopo Immagini perse consecutive max di fila. Un watchdog hardware abbandona la sessione se un’esposizione, un impulso, un reset di frame o un’estrazione di stelle non termina mai entro il tempo Timeout hardware.

Corrispondenza stelle

Tra due immagini, il campo di stelle subisce una traslazione quasi pura (la rotazione di 180° di un meridian flip è gestita separatamente dagli indicatori di inversione). L’inseguimento cerca direttamente la traslazione dominante:

1. Ogni coppia (stella di riferimento, stella corrente) implica una traslazione candidata; quella vera è quella su cui concorda il maggior numero di stelle (fase di voto / RANSAC).
2. I suoi punti coerenti sono affinati da una finestra a due stadi e un clipping sigma iterativo, e la deriva è una media dei residui pesata sul flusso — continua e sub-pixel.

Questo metodo è insensibile a un cambiamento nella classifica delle stelle per flusso e all’apparizione o scomparsa di stelle da un’immagine all’altra. Le impostazioni associate si trovano sotto Corrispondenza stelle nei parametri.

Parametri

I parametri sono accessibili dal menu Parametri del modulo e un set può essere salvato come profilo.

Attrezzature

Calibrazione

Guida

Corrispondenza stelle

Compensazione gioco DEC

Inversioni manuali

Disattivazione correzioni

Aiuti per il test

Valori di calibrazione

Valori in diretta

Grafici

Deriva (grafico a dispersione)

Grafico XY della deriva di ogni correzione rispetto alla posizione di riferimento, con cerchi di tolleranza.

Guida (serie temporale)

Grafico in stile PHD2 che mostra, per ogni correzione:

Azioni