1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Capisco come funziona l'autoguida se l'errore della stella di guida è di uno o più pixel: abbiamo le coordinate dell'origine e quella del pixel dove la stella è finita a seguito dell'errore: un calcolo semplice basato sulle coordinate dei punti di partenza e di arrivo mi dice di quanto la stella deve spostarsi ed in quale direzione per ritornare all'ovile.

Ma se la stella si sposta di poco sempre sullo stesso pixel che ha un'unica coppia di coordinate, come fa il software a capire in quale direzione comandare il moto dei motori? E come capisce di quanto deve spostarsi per ritornare al centro del pixel?

Ringrazio chi mi aiuta a chiarire questi interrogativi.

Antonio Zanardo

Sposto l'argomento in una sezione più adatta alla domanda, dove spero troverai risposte più mirate.

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volpetta.com
Astrofilo sul campo dal 1997

la stella guida non occupa un solo pixel, ma un certo gruppo di pixel il cui centro (si parla di centroide) ha coordinate non necessariamente intere (ovviamente è il risultato di un calcolo matematico).
Chiarito questo, per spostarsi di una frazione di pixel, basta fare una frazione del movimento che si farebbe per spostarsi di un pixel

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Andrea,

ma per stabilire la direzione si deve calcolare in tempo reale le coordinate anche della frazione del pixel verso la quale spostare la montatura! Ma come è possibile?

Un'altra domanda: quando il software comanda una correzione in un motore passo-passo, lo può fare solamente per un passo intero oppure per una frazione qualsiasi di questo passo? Chiedo questo perché se comanda un passo intero (ad es. 1/200 di angolo giro) la precisione dello spostamento angolare è limitata dalla qualità del motore, ma è sempre ripetibile. Al contrario se comanda una frazione del passo, si entra nel campo dei micropassi che sono soggetti a variazioni non piccole, a seconda di come viene gestita la corrente sugli avvolgimenti. In questo caso consegue che la precisione e la ripetibilità dello spostamento angolare è assai aleatoria.
E' per questo che sulle montature più prestigiose si usano servomotori che possono contare per il loro posizionamento sulla precisione degli encoder ?

Grazie per le risposte.

Antonio Zanardo

Ciao Antonio
In genere i software di autoguida interagiscono con il sistema di motorizzazione semplicemente inviando ai motori un impulso di movimento che ha una determinata durata calcolata durante la fase di calibrazione , è poi l'elettronica che trasforma questo impulso in un determinato numero di micropassi o di "tacche" degli encoder a seconda del tipo di motorizzazione usata
In effetti la fase di calibrazione serve proprio a questo e, seppur con qualche differenza tra un software e l'altro, viene effettuata facendo muovere per alcuni secondi gli assi (prima un asse e poi l'altro ) ed alla fine del movimento viene misurato lo spostamento in pixel ricavando così il rapporto durata-impulso/spostamento-pixel che verrà successivamente usato in modo inverso per determinare la durata dell'impulso da usare per riportare la stella nella corretta posizione
In realtà durante la fase di calibrazione viene anche calcolato l'angolo del campo inquadrato dalla ccd di autoguida rispetto agli assi e di conseguenza un'impulso viene poi scomposto nelle 2 componenti RA/DEC attraverso una semplice funzione trigonometrica ed inviato ai motori in quote proporzionali all'angolo calcolato
Il consiglio di allineare la camera con gli assi scaturisce proprio dalla necessità di ridurre il problema che questo ulteriore calcolo comporta; infatti mano mano che ci si allontana dall'ortogonalità certi numeri diventano talmente piccoli che vanno perduti, diminuendo sensibilmente la precisione dell'autoguida
..... Considero questo un'altro capitolo da aggiungere al romanzo: "Il Mistero dell'Autoguida Perduta"

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Il sole splende oltre le nuvole .... anche se non lo vediamo !

Grazie Luciano della spiegazione.
Mi rimane però ancora qualche dubbio sul perché l'autoguida funzioni in un certo modo.
E precisamente: quando si fa la calibrazione della montatura la stella di guida si sposta di n pixel, in base al tempo scelto per la calibrazione. Ad es. supponiamo che a 10 secondi corrisponda uno spostamento di 10 pixel. Qual è la ragione per cui si associa i comandi di correzione ad una una certa durata di TEMPO, anziché contando lo SPAZIO fra i pixel o le loro frazioni? Mi sembrerebbe più logico, per correggere un errore, comandare, ad es., "vai avanti di 237 frazioni di pixel" anziché dire "muoviti per 75 millisecondi". Alla fine, cio' che conta è la distanza che c'è fra la posizione prestabilita (home) della stella e quella nuova assunta a seguito dell'errore. Faccio un altro esempio forse più comprensibile: una macchina CNC che stia lavorando un pezzo, gli si dice di spostarsi da un punto ad un altro dandogli coordinate spaziali diverse, ed essa esegue l'ordine contando i tics di un encoder (distanze), non certo calcolando il tempo che impiegherebbe per traslare dal primo al secondo punto. Perché invece nel caso dell'autoguida i comandi di spostamento si basano su frazioni di tempo anziché su frazioni di spazio?

Grazie

Antonio Zanardo

Ottima osservazione !
Il punto è che il software di autoguida ed il sistema "goto" di gestione dei motori sono due "ambienti" diversi e comunicano tra loro nella maggior parte dei casi tramite la porta ST4 che di per se non può ricevere "ordini" in termini di numero di micropassi o tacche di encoder perché essendo una porta di input può solamente leggere se su ognuno dei 4 ingressi relativi alle 4 direzioni viene ricevuto un segnale on/off che le indica se attivare o no una correzione
L'altra possibilità di comunicazione è tramite porta seriale ma in questo caso se volessimo dare una informazione in termine di micropassi o tacche si dovrebbe usare una istruzione "goto" con tanto di coordinate che è l'unica istruzione che i sistemi "goto" sono in grado di "capire" quando devono spostarsi di una data distanza.
Alla luce di questi fatti anche se usiamo la porta seriale risulta decisamente più conveniente usare lo stesso concetto della porta ST4 in quanto molto più semplice e veloce dal momento che il sistema "goto" ha già tutto quello che gli serve per rispondere in maniera adeguata ( di fatto non gli resta che canalizzare l'istruzione che arriva dalla porta seriale direttamente verso le routine della porta ST4)
In altre parole al sistema "goto" risulta più semplice e veloce eseguire un " rallenta per 340 millisecondi" piuttosto che eseguire un "vai alle coordinate RA 07:34:52 e DEC 67:35:04 " . In fin dei conti neanche al software di autoguida interessa (né tantomeno gli conviene) sapere a quale coordinate il sistema "goto" si trova per potergli dire poi dove andare perché , tramite la calibrazione, "sa" esattamente a quanti micropassi/pixel corrispondono i 340 millisecondi !

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Oltre a quanto giustamente è stato detto c'è da considerare che c'è un unico sistema univoco per fare le correzioni e proprio simulando il risultato della pressione della pulsantiera per un certo periodo di tempo. Infatti sia usando la porta ST4 o il collegamento tramite driver ascom o similari diamo un impulso di una durata xxx millisecondi che il software sa corrispondere a quanto ci vuole per correggere l'errore (e lo sa proprio per la calibrazione)
Se invece venisse dato un impulso di xxx microstep funzionerebbe solo per motori appunti microstep mentre per esempio per motori servocontrollati con encoder il sistema dovrebbe lavorare ancora in termini di durata di impulsi o di numero di step dell'encoder (ma non è lo stesso sitema di comando degli impulsi su motori stepper) o addirittura con motori direct drive ancora con modalità diverse.
Insomma ogni motore richiederebbe un software apposito o comunque un proprio standard (che non sarebbe appunto più uno standard)
L'unico sistema veramente universale (e fra l'altro anche il più semplice) è proprio quello che funzina in base a impulsi per un certo periodo di tempo, valido per qualsiasi tipo di motorizzazione

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Grazie, luciano,

sei stato chiarissimo ed esauriente.
La curiosità su come funziona l'autoguida deriva dal fatto che sulla mia montatura, costruita con la massima cura nella mia fabbrica con macchine CNC, l'autoguida appunto non funziona come dovrebbe. Certo, la cosa è aggravata dal fatto che riprendo con focali di 2000-2800 mm., e che il cannocchiale di guida ha solo 500 mm. di focale (bin 1x1). Ho provato a "ravanare" i setting di Maxim, ma sempre con risultati incerti e deludenti. D'altra parte, come ho letto il un altro thread simile, i parametri da settare per l'autoguida sono parecchi e tutti interdipendenti. Basta sbagliarne qualcuno e si incasina tutto.
Ora cercherò di regolarli alla luce di quanto ho appreso, con la speranza di venire a capo del problema.
Grazie ancora.

Antonio Zanardo

beh, direi che dovresti provare a guidare con una focale maggiore. Certo guidare a quelle focali è un'impresa non da poco
Dimensione dei pixel di CCD e camera guida?

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