PEC og autoguiding?!

Guide kamera, guide scope, software og metoder
Brugeravatar
John
Reactions:
Indlæg: 212
Tilmeldt: 27 nov 2017, 09:26
Geografisk sted: Midtsjælland

Re: PEC og autoguiding?!

Indlæg af John » 21 jan 2018, 20:10

Ja flere stjerner og du kommer ikke til at jagte seeing.

Her klippet fra "Using PHD2 Guiding" https://openphdguiding.org/manual/?sect ... _Selection

"It has a strong effect on the sensitivity of the guide algorithms to seeing conditions. As the exposure time is increased up through 2-6 seconds, the effects of seeing are smoothed out. The camera is essentially averaging out the larger, high-frequency seeing movements, so the guide algorithms have less difficulty distinguishing "seeing jitter" from actual guide star displacements that need to be corrected. This is particularly noticeable if you are guiding with a long focal length setup"
Brugeravatar
TommyF
Reactions:
Indlæg: 85
Tilmeldt: 25 dec 2017, 13:13

Re: PEC og autoguiding?!

Indlæg af TommyF » 22 jan 2018, 18:07

Øv, den havde jeg ellers set mig varm på,,, men det må vente til jeg ikke bor i lejlighed alligevel, så det går nok :-)
Brugeravatar
morten
Reactions:
Indlæg: 93
Tilmeldt: 24 apr 2018, 09:39
Geografisk sted: NORDSJÆLLAND

Re: PEC og autoguiding?!

Indlæg af morten » 25 apr 2018, 21:29

Et lille input til guiding
Guidekorrektioner er nødvendige i de fleste systemer, men også en kilde til større stjerner fordi man hamrer løs på et tungt mekanisk systemet med en masse små accellerationer og decellerationer, hvilket fører til vibrationer og allehånde mekaniske angreb på den ønskede glatte bevægelse af teleskopet.
Derfor, jo mindre guiding man kan slippe af sted med jo bedre, dette gælder specielt hvis man guider gennem ST4 porten. ST4 guiding svarer jo til at man sender korrektioner til monteringen fra håndkontrollen, d.v.s. de er helt uafhængige af trackingen. Monteringer der kan pulseguides (de fleste, herunder Syntas) er bedre at guide fordi RA impulserne integreres mere glat i trackingen. I Maxim f.eks. kan man integrere sin guiding i trackingen ved at vælge "telescope" som guider relay, så guides gennem teleskopets kontakt til PC'en og man kan droppe ST4 kablet. Jeg smed det kabel for mange år siden, og mit råd vil klart være at droppe det arkadiske kabel.

Pointen med PEC er at man kan reducere behovet for guiding ved at fjerne den periodiske fejl. Dette forudsætter dog at den periodiske fejl i trackingen er en væsentlig del af det fejlsignal, man prøver at guide ud. Jeg har haft megen glæde af at studere mine fejlsignaler i mine forskellige monteringer. Det gør man ved at plotte de kumulerede guidekorrektioner mod tid i f.eks. excell. I min EQ6 er der en ret beskeden periodisk fejl, men også en væsentlig ikke-periodisk fejl, som de fleste nætter var større, hvorfor PEC ikke er relevant, og nogen gange måske skadelig, når den ikke periodiske fejl var i modfase til den lille periodiske fejl. I mine AP monteringer, specielt AP1600, er PE helt regelmæssig ca 3" og der er ingen ikke-periodisk fejl af betydning. Her giver PEC mening fordi man reducerer fejlsignalet til under 1" og dermed opnår meget god guiding det meste af natten (når spejlet ikke er i færd med at sætte sig lidt eller der ikke er flex ved meget lav alt, f.eks.)

Selve tracking fejlsignalet er meget mindre end den støj man har på guidekurven fra seeing. D.v.s. opgaven er at hive et lille fejlsignal ud fra en masse seeing-støj. Som anført i phd linket ovenfor, så gælder det om at minimere støjen fra seeing ved at eksponere lidt længere så seeingvariationerne jævnes ud, selv bruger jeg fra 3-6 sekunder afhængigt af seeingen. 3s er klart bedre end 1s, men forskellen mellem f.eks. 3s og 6s er ikke så stor i mit system, som det nogen gange hævdes.

For at finde ud af hvor længe man kan eksponere må man som sagt analysere sine guidekurver for at finde ud af, hvor stort selve tracking fejlsignalet er i Arcsec/sec. Man kan ikke eksponere guideren længere end, at systemet kan følge med fejlsignalet, når dette ændrer sig hurgitst I mit system er den væsentligste fejl når spejlet sætter sig lidt af og til når kikkerten bevæger sig hen over himlen, samt måske lidt flex. Disse problemer optræder dog kun en gang imellem og i mellemtiden har jeg glæde af PEC. Hvis jeg brugte en god refraktor, så ville der ikke være nogen optikbevægelse, og med god pol alignment ville jeg kunne klare mig med meget mindre guiding med PEC end uden.
Brugeravatar
Jens_Jacobsen
Reactions:
Indlæg: 429
Tilmeldt: 10 dec 2017, 12:53
Geografisk sted: Egeskov

Re: PEC og autoguiding?!

Indlæg af Jens_Jacobsen » 25 apr 2018, 23:03

Hej Morten.

Meget gode betragtninger og facts omkring guiding. Jeg har altid (fejlagtigt kan jeg se) antaget, at med guiding, så behøver man ikke PEC. Men ideen med PEC er netop at forhindre unødig meget guiding! Indlysende!!
Det er helt klart et emne jeg skal bruge et par månenætter på.

Tak for forklaringen.
mvh
Jens
Brugeravatar
Rudi
Reactions:
Indlæg: 1702
Tilmeldt: 26 nov 2017, 21:43
Geografisk sted: Sydfyn
Kontakt:

Re: PEC og autoguiding?!

Indlæg af Rudi » 25 apr 2018, 23:56

Ja, det er lidt irriterende med sådan en melding. Nu kommer jeg til at ligge vågen den halve nat og tænke på det 😜
/Rudi

Billede
Brugeravatar
Rudi
Reactions:
Indlæg: 1702
Tilmeldt: 26 nov 2017, 21:43
Geografisk sted: Sydfyn
Kontakt:

Re: PEC og autoguiding?!

Indlæg af Rudi » 26 apr 2018, 05:56

@morten: kan du prøve at illustrere, hvad du mener- gerne med et eksempel?
Kikker du blot på PHD's guide kurve incl. korrektioner og sjusser dig frem til om korrektionerne er periodiske, tilfældige eller en blanding?

PHD2, for eksempel, skriver jo til en log fil, og det ville være ret let, at skrive et lille program, der kontinuert læser guide korrektionerne ind for begge akser og laver en live FFT analyse på disse.
/Rudi

Billede
Brugeravatar
morten
Reactions:
Indlæg: 93
Tilmeldt: 24 apr 2018, 09:39
Geografisk sted: NORDSJÆLLAND

Re: PEC og autoguiding?!

Indlæg af morten » 26 apr 2018, 08:21

jeg laver nogle eksempler og uploader i løbet af weekenden (hvis jeg kan finde ud af det i dette nye fine forum). Jeg er meget glad for at finde alle de "gamle" stadig aktive her. Jeg troede at astrohobbyen var døende, og at folk var gået over til krystalhealing eller lignende.
Brugeravatar
John
Reactions:
Indlæg: 212
Tilmeldt: 27 nov 2017, 09:26
Geografisk sted: Midtsjælland

Re: PEC og autoguiding?!

Indlæg af John » 26 apr 2018, 10:31

Et klip fra "PHD2 Best Practices - Bruce Waddington Andy Galasso" https://openphdguiding.org/PHD2_BestPractices.pdf

PHD-best-practice.jpg
PHD-best-practice.jpg (74.88 KiB) Vist 547 gange

og dette dedikeret til @rudi

PHD-best-practice-1.jpg
PHD-best-practice-1.jpg (36.27 KiB) Vist 547 gange
Brugeravatar
morten
Reactions:
Indlæg: 93
Tilmeldt: 24 apr 2018, 09:39
Geografisk sted: NORDSJÆLLAND

Re: PEC og autoguiding?!

Indlæg af morten » 27 apr 2018, 13:59

Jeg har lavet en hurtig beskrivelse af hvad jeg gør for at se guidekurver. Det har faktisk hjulpet mig til at opnå høj opløsning også ved lange eksponeringer, ikke mindst fordi man får øje på mekaniske problemer der bør løses. Aktuelt overvejer jeg at anskaffe en bedre spejlcelle, med et 12" spejl tror jeg dog næppe det hjælper meget, der vil formodentligt være noget bevægelse svarende til relativt få buesekunder.

Her følger en beskrivelse af, hvordan jeg overfører guidekurver til MSExcell
Beskrivelsen tager udgangspunkt i MaximDLs tracklog. PhD2 indeholder de samme data, og TheSkyX gør sikkert det samme (om end jeg aldrig har arbejdet med TSX).
Alle guidealgoritmer analyserer billedet af guidestjernen, og beregner et centroid. Centroidberegningen kan være præcis ned til en brøkdel af en pixel, hvis, og kun hvis tre forudsætninger er opfydt: 1) Guidestjernen skal fylde mere end en pixel på chippen (d.v.s. der skal være en tilstrækkelig pixelopløsning af guidesystemet). 2) Billedet af guidestjernen på guiderchippen må ikke være mættet (ADU<maxADU for alle pixels). 3) Stjernebilledet må ikke omfatte en ukalibreret hotpixel – jeg mener faktisk at kalibrering af guideren er væsentlig, også selvom der er relativt få hotpixels. Jeg har mistet flere billeder på en god nat på det problem.
Hvad indeholder log filen?
Maxim guide log filen har følgende format.
maxim.jpg
maxim.jpg (64.76 KiB) Vist 506 gange
StarX og StarY er positionen af centroidet (CP) på chippen i pixelkoordinater. Bemærk at dette er udregnet med 2 decimaler p.g.a. subpixel nøjagtigheden ved centroidberegningen.
Offset X og Y er fejlen i CP i forhold til det ønskede, d.v.s. den værdi guideren er indstillet på at følge. CP måles i pixels. Koordinaterne er chippens X og Y akse, hvor Y aksen måles i retningen oppefra og ned modsat de koordinatsystemer vi er vandt til.
CorrX og CorrY er de korrektioner der sendes til monteringen, og har enheden sekunder. De repræsenterer det antal sekunder som monteringen får besked på at bevæge sig som guidekorrektion i hhv. RA og DEC retning. Man kan tænke på det som om guideren trykker på RA og DEC knapperne i et vist antal sekunder som respons på de målte offsets.
CorrX og CorrY beregnes af guidealgoritmen ud fra Offsets, ved hjælp guiderkalibreringen, og monteringens DEC position. Kalibreringen tager højde for guiderens rotation i forhold til RA/DEC akserne samt pixelopløsningen. Endelig tager kalibreringen højde for guideraten, som er den hastighed monteringen bevæger sig når guideren giver den besked på at flytte sig. Lad os lige se lidt nærmere på nogle af disse størrelser
Guideraten udtrykkes som en fraktion af siderial rate (0.5, 1 etc). D.v.s. står guiderate til 0.5, som er standard for f.eks. SYNTA monteringer, så vil monteringen bevæge sig 0.5x siderial rate i den tid som guideimpulsen varer, d.v.s. den tid der er anført i Corrx/CorrY. Det er klart, at ændrer man guideraten på monteringen, så gælder guidekalibreringen ikke. Man kan diskutere den optimale guiderate. Er guideraten høj, f.eks. >1, så skal monteringen accelerere hurtigt, og når måske ikke at udføre den fulde korrektion, i hvert fald hvis der ikke pulseguides. Er den for lav kan monteringen måske ikke nå at udføre korrektionen før næste korrektion kommer. For AP monteringer anbefaler Roland Christen en guiderate på 1. Jeg har ikke erfaringer med forskellige guiderater, men har brugt 0.5 for min EQ6 og 1 for mine AP monteringer.
DEC kompensation. Mens pixelopløsningen DEC er ligetil at forstå, men er lidt mere kompleks for RA. Pixelopløsningen (Arcsec/pix) for selve guidebilledet er som sædvanligt (ca.) pixelstørrelse (mikrometer, my) divideret med brændvidde (mm) gange 206. I mit tilfælde med off axis guiding 0,86 Arcsec/pix. Dette gælder naturligvis både for RA og DEC (og enhver anden orientering). Ved himmelækvator, DEC=0, gælder for både RA og DEC at med en guiderate på 1xsiderial, så vil en guideimpuls på 1 sek medføre en bevægelse på (ca) 15 Arcsec på guiderchippen (purister vil anføre den i denne sammenhæng ubetydelige forskel på siderial time og ”rigtig” tid, som jeg ser bort fra). Flytter vi kikkerten, så chippens centrum peger på himmelens nordpol (DEC=90), så vil en tilsvarende guideimpuls i DEC stadig føre til en bevægelse på chippen på 15 buesekunder. Hvis vi derimod sender en guideimpuls i RA, så vil det medføre en rotation af billedet, men selve centrum af billedet vil ikke flytte sig (udover rotationen). Det vil sige, jo tættere vi er på polen, jo mindre bevægelse af stjernerne på chippen fører en guideimpuls på 1 sek til. Dette er i virkeligheden simpel trigonometri, og sammenhængen mellem RA tid og bevægelse for en guideimpuls af en given længde er deltaRA(DEC)=deltaRA(0)*cos(DEC), hvor deltaRA(DEC) er bevægelsen af stjernen på chippen med ved DEC=DEC, mens delta RA(0) er den tilsvarende bevægelse ved himmelækvator.
Nogle guidealgoritmer, som Maxim og phd2 (men ikke phd1) kan lave DEC kompensation, d.v.s. tage højde for forskellen i sammenhæng mellem guideimpulsens varighed og ændringen af stjernens position på chippen ved forskellige værdier af DEC. Bruger man DEC kompensation må man kalibrere guideren tæt ved ækvator for bedst nøjagtighed – phd2 gør pænt opmærksom på dette. Bruger man ikke DEC kompensation må man kalibrere tæt på det objekt man vil fotografere.
Uanset hvad man gør er det sværere at guide tæt på polen fordi et givet offset oversættes til en længere guidepuls, d.v.s. den mekaniske påvirkning af monteringen bliver større for en given korrektion på chippen.

Logfilen til excell
Dette afsnit vil bære præg af min lidt Amish agtige tilgang (jeg er 60 år). Yngre kræfter vil øjeblikkeligt have lavet en app, et script eller en makro (er makroer også blivet Amish?), men jeg går fodgængeragtigt til det:
Åben logfilen i notebook, kopier den til excell. Lidt afhængigt af Excell version vil logfilen komme ud som en kolonne eller som flere kolonner. Får man ikke de rigtige kolonner frem kan man i Data menuen lave tekst til kolonner, evt. ved at lave seperatoren komma om til semikolon og så afgrænse med semikolon (meget Amish..). Da astrosoftware anvender amerikansk decimalnotation, d.v.s. punktum som decimalseparator, er vi nødt til at markere alt og ændre punktum til komma (CrtlH). Herefter har vi data i excell:
excell1.jpg
excell1.jpg (75.47 KiB) Vist 506 gange
Dannelse af guidekurve
Hvis man vil vide hvordan guidingen har flyttet monteringen over tid i relation til ens chip, så må man fra CorrX/CorrY i sekunder til buesekunder. Hvis vi kalder disse korrektioner i buesekunder på chippen for CorrX” og CorrY”, så er det som ovenfor nævnt ligetil for CorrY, idet CorrY” = CorrY*15. For RA aksen gælder CorrX”=CorrX*cos(DEC)*15. I de fleste tilfælde har jeg faktisk afstået fra denne korrektion og bare lavet CorrX”=CorrX*15, fordi det er simplere, man behøver ikke huske DEC og man kan uden problemer kan se de kvalitative problemer. Hvis det skal være korrekt så må man dog tage højde for DEC.
For at vurdere guidekorrektionerne over tid, så må man studere de kumulerede guidekorrektionerne i buesekunder. D.v.s. man danner søjlerne KumX(t+1)=KumX(t)+CorrX”(t), og tilsvarende for Y. Man må også lave tidsstemplet om til noget excell kan forstå, jeg anvender som regel enheden timer.
Her er et eksempel på formlen for RA korrektionen med DEC kompensation på et objekt med DEC=66 grader (mit evindelige Abell projekt)
excell formel.jpg
excell formel.jpg (60.06 KiB) Vist 506 gange
Herved får man en kurve som kan se sådan ud:
excell2.jpg
excell2.jpg (25.94 KiB) Vist 506 gange
Min fortolkning af denne kurve er at RA aksen kører lidt for langsomt, men selv med en guideimpuls i minuttet vil det være tilstrækkeligt (ROland Christen siger at det er atmosfærisk refraktion, hvilket jeg ikke kan få til at passe). PEC er på, og RA kurven er jævn, men altså med en drift som skyldes at guideren skynder på RA drevet. Med pulseguide betyder den beskedne og jævne RA fejl ingenting, og jeg har ikke gidet korrigere for den i driveren. Man ser også nogle hurtigere bevægelser specielt omkring tid 23,8, men også mellem 23,1 og 23,2. Det opfatter jeg som spejlbevægelser/flex.



Et andet eksempel uden PEC er det følgende. Her domineres billedet også af drift og spejlbevægelse/flex, og den periodiske fejl spiller en mindre, men dog tydelig rolle. Der kræves færre RA korrektioner hvis den er fjernet, og PEC giver efter min opfattelse mening.
excell3.jpg
excell3.jpg (26.78 KiB) Vist 506 gange


I det næste eksempel med en anden montering er der en masse fejl, men ingen erkendbar periodisk komponent. I dette tilfælde vil man godt kunne lave en PEC fil i PEMPRO, men den vil ikke kunne give anledning til nogen reduktion i guidekorrektionerne fordi der ikke er en dominerende periodisk komponent. På grund af den kaotiske karakter af fejlen kan man risikere at ens PEC kommer i modfase med den reelle fejl, således at PEC fører til en ØGET guideraktivitet, hvilket vil være kontraproduktivt.
excell4.jpg
excell4.jpg (26.68 KiB) Vist 506 gange
Konklusionen er, at man må studere guidefejlene i ens konkrete setup og afgøre om man kan reducere guiderarbejdet ved at anvende PEC (og droppe ST4 guiding og bruge pulseguiding, hvis man kan)
Besvar

Hvem er online

Brugere der viser dette forum: Ingen og 1 gæst