1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Ciao a tutti,
ispirato da questa discussione di Ivaldo e da una mio vecchio intervento sui parametri di guida, ho cominciato a pormi delle domande relative all'autoguida.

Il problema è che ci sono tante variabili in gioco e non ho ben chiari tutti i meccanismi:

• Velocità di guida. Ho scoperto sul campo che con focali lunghe devo guidare a 0.25x, con quelle corte a 0.5x… ma ci sarà una regola per capire come impostare questa velocità?
• Aggressività. Cos'è? Come è legata alla velocità di guida?
• I parametri di guida, suddetti, sono legati alla velocità di guida ma come sono influenzati dall'aggressività?

Insomma, se qualcuno volesse suggerirmi qualche cosa da leggere per capire in maniera rigorosa l'autoguida, gliene sarei grato.

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Simone Martina
(a.k.a. gaeeb)
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Bella e interessante domanda , ma sono anch'io a corto di informazioni .
Rimango sintonizzato


Alessandro Curci

Come sai, la velocità di guida è la velocità che la montatura usa per correggere il puntamento quando le arriva un impulso di correzione. Se la velocità è elevata si sposta molto, se la velocità è bassa si sposta poco nell'unità di trempo. Con corte focali conviene usare una velocità elevata e con quelle lunghe una bassa, perchè la risposta angolare è quella che conta.
L'aggressività esprime quanto è reattivo il siatema di autoguida quando rileva la necessità di una correzione. Ad es. se il seeing è cattivo e l'aggressività molto alta si corre il rischio che la guida cerchi di correggere le oscillazioni del seeing, provocando una serie di correzioni esagerate che peggiorano di molto la guida.
Su come vadano accordati i parametri non c'è una regola generale, perchè molto dipende da come questi parametri vengono utilizzati dai vari software di guida, che non sono tutti eguali.

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“Ciò che non ha termine non ha figura alcuna” Leonardo da Vinci

L’aggressività nei due assi X e Y viene utilizzata per regolare la stabilità di guida per ogni asse. Un valore di 10 significa che la guida tenterà di guidare tutto il movimento rilevato della stella mentre un valore di 1 significa che la guida tenterà di guidare il 10% del movimento rilevato della stella. È possibile impostare il valore a 0, eliminando quindi tutte le correzioni, ma ancora misurando gli errori di guida, in questo caso lo sfondo del controllo è impostato in giallo per
avvertire che le correzioni sono disabilitate.
Un alto valore di aggressività può provocare il superamento della correzione dell’errore rilevato, in particolare se c'è turbolenza atmosferica o vibrazioni causate dal vento.

In Maxim DL, altre regolazioni possono essere fatte nella scheda Settings->Guider Settings->Advanced (quelle che ti riferivi nel tuo post calcolate con AutoGuider Calculator) per regolare anche i tempi massimi e minimi (Min mov e Max mov) delle correzioni. Qualsiasi correzione più piccola al valore minimo viene ignorata, questo può ridurre la ricerca del punto preciso di guida. Qualsiasi correzione superiore al massimo valore impostato è limitata, questo può impedire correzioni senza senso, ad esempio se la stella è momentaneamente spostata da una raffica di vento o altri disturbi quali il seeing atmosferico. In pratica questi parametri sono sì funzione del proprio set-up di ripresa ma variano anche in maniera più o meno significativa in funzione di seeing e ad esempio vento o bontà della montatura.

Ciao Adriano.

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de gustibus non est disputandum

Quella descritta da Adriano (Topo) all'inizio del suo post è una regolazione proporzionale ad anello chiuso.
In pratica l'azione di correzione è direttamente proporzionale all'errore tramite una costante moltiplicativa da scegliere a seconda della necessità.
Va detto però che non esiste la sola regolazione proporzionale.
C'è ad esempio anche quella integrale (che si basa sull'integrale dell'errore nel tempo), più lenta, più tranquilla, ma più precisa.
Od anche quella derivativa (che si basa sulla derivata dell'errore nel tempo), più nervosa, più reattiva, ma meno precisa, più propensa all'instabilità.
Al di là di queste nozioni generali, bisognerebbe capire bene come ha ragionato chi ha steso il software.
(Purtroppo siamo nelle loro mani e talvolta non sganciano tutte le info).

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Costanzo
"Una cosa ho imparato nella mia lunga vita: che tutta la nostra scienza è primitiva e infantile
eppure è la cosa più preziosa che abbiamo" (A. Einstein).

Mi sa che nessuno implementa una autoguida davvero PID, ma solo P, al massimo PI.

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“Ciò che non ha termine non ha figura alcuna” Leonardo da Vinci

Un collo di bottiglia che limita la reattività della risposta penso che sia la magnitudine della stella, ad esempio: se il tempo di posa per rilevare la stella guida è di 3 secondi non puoi fare interventi di correzione più frequenti dei 3 secondi. Mi sa.

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Costanzo
"Una cosa ho imparato nella mia lunga vita: che tutta la nostra scienza è primitiva e infantile
eppure è la cosa più preziosa che abbiamo" (A. Einstein).

Per forza, ma conta anche la sensibilità della fotocamera guida. Anche per trovare stelle utili all'autoguida.

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“Ciò che non ha termine non ha figura alcuna” Leonardo da Vinci

Quindi nel caso in cui stia guidando su una stellina piccolina (o difficile da rilevare) non posso pretendere che il sistema reagisca come un lampo. (Anche se imposto l'aggressività a chiodo).
(Anzi, a pensarci bene, forse rischio di più l'instabilità forzando la risposta in questo caso!!!)

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Costanzo
"Una cosa ho imparato nella mia lunga vita: che tutta la nostra scienza è primitiva e infantile
eppure è la cosa più preziosa che abbiamo" (A. Einstein).

Ciao Simone, scusami se intervengo solo ora in questa discussione. I molti che mi hanno preceduto hanno detto cose che in gran parte condivido e che cercherò di non ripetere, ma provo lo stesso a rispondere alle tue domande iniziali. Inizio però con alcune considerazioni generali sul funzionamento dell'autoguida che a mio parere sono utili poi per capire cosa significano i vari parametri. Anzi vado ancora più indietro iniziando dalla guida, quella che si effettuava con la pulsantiera in mano all'astrofilo e l'occhio sull'oculare col crocicchio illuminato: in quel caso quando l'astrofilo rilevava uno spostamento della stella dal centro correggeva con dei colpetti sulla pulsantiera. L'autoguida funziona fondamentalmente allo stesso modo: una camera di guida riprende periodicamente una stella ed un software ne calcola la posizione del centroide. A questo punto il software misura lo spostamento del centroide da quella che è stata definita come posizione ideale e cerca di riportare lì la stella con piccole correzioni applicate ai motori della montatura. Per poter assolvere a questo compito il software di guida ha bisogno di conoscere alcune cose tipiche del nostro sistema, ovvero di quanti pixel la stella andrà a muoversi su ogni asse applicando un impulso di correzione di una certa durata e quale è la differenza angolare tra il sistema di assi della montatura e gli assi cartesiani del sensore di guida (detta in parole semplici di quanti gradi è ruotata la camera di guida rispetto agli assi AR/Dec). Questi dati vengono acquisiti con la calibrazione dell'autoguida, operazione che consiste nella misurazione della posizione di una stella campione prima e dopo aver applicato degli impulsi di correzione di durata definita.

A questo punto vorrei entrare in modalità MythBusters e sfatare subito alcune leggende metropolitane:

• Le correzioni vengono applicate dopo aver misurato la posizione della stella di guida e la correzione è piuttosto approssimativa. La misurazione del centroide è molto precisa, ma lo stesso si sposta continuamente più a causa del seeing che di altri fattori e quindi un'autoguida predittiva o che calcoli gli impulsi di guida in miliardesimi di secondo non serve sostanzialmente a un tubo (almeno in ambito astrofilo e con le tecniche attuali).
• L'interfaccia utilizzata per inviare gli impulsi di guida alla montatura è totalmente ininfluente alla precisione della guida. Potete usare dei contatti (ST-4) oppure dei comandi seriali (PulseGuide) a vostra comodità.
• Una volta per tutte: l'orientazione della camera di guida non modifica in alcun modo la bontà dell'autoguida. Se vi piace vedere la stella di guida che si muove su/giù/destra/sinistra durante la calibrazione anziché in diagonale allineate pure gli assi della camera a quelli della montatura, ma ai fini pratici si tratta di un'operazione assolutamente inutile.

Sia io che te, Simone, utilizziamo per guidare MaxIm DL quindi qui di seguito mi riferirò ai comandi ed alle impostazioni di questo software, anche se grossomodo tutti i programmi di autoguida hanno le stesse possibilità.


La regola ci sarà anche, ma la ignoro. È comunque piuttosto semplice trovare in modo empirico un valore adatto come hai fatto tu. In generale un valore troppo alto porterà ad una guida imprecisa e nervosa mentre un valore troppo basso porterà a correzioni troppo lente. Con una campionatura di 2 arcsec/px una velocità di guida di 0.5-0.6 è un buon punto di partenza, ma dipende anche molto dalla qualità meccanica della tua montatura. Una montatura migliore avrà probabilmente bisogno di correzioni meno ampie e quindi si potrebbe optare per una velocità di guida più bassa.[/quote]


La velocità di guida non viene cambiata dal software di autoguida, mai. La velocità di guida si imposta sulla montatura attraverso la pulsantiera o con un software di controllo della stessa. L'aggressività è semplicemente un fattore di moltiplicazione della correzione applicata. Faccio un esempio:

Ipotizziamo che dopo la calibrazione il tuo sistema abbia rilevato uno spostamento della stella di 4 pixel per ogni secondo di impulso. Se durante la guida la stella viene rilevata spostata di 2 pixel sarebbe necessario applicare un impulso di correzione di 0.5 secondi, ma se l'aggressività è impostata a 5 allora l'impulso sarà solo di 0.25 secondi (5 equivale al 50%, 10 al 100% e così via). Malgrado in teoria l'ideale sarebbe applicare l'impulso corretto, nella pratica si constata che si ha una guida migliore applicando una correzione inferiore a quella calcolata (alla peggio la stella verrà centrata in più passi successivi).

In MaxIm DL vi sono poi diversi altri parametri configurabili. Da tempo mi ero ripromesso di preparare una piccola guida, magari approfitterò di questa occasione per farlo.