くわなリモート天文台プロジェクト

リモート天文台のご依頼を３月にいただきまして準備を重ねておりました。
先日やっと工事をさせていただきました。
今回、ご依頼いただいたのはリモート天文台の核となる
スライドルーフコントローラー盤と遠隔赤道儀システムです。

遠隔赤道儀システムについては
EM400MRDのテンマシステムを改修しONSTEPドライブに変更させていただきました。
収納、起動時の位置の再現性を高めたもので
原点センサーのない赤道儀のために、
特別なASCOMドライバーとONSTEPドライブを遠隔用にファームを変更し
より高度がリモート環境が実現しました。
また
リモートディスクトップを使い操作パソコンからのONSTEPもファームの変更も出来るので。
不具合もすべて遠隔で修正出来ます。

常に赤道儀の姿勢を記録させることにより
電源が途中で遮断しても復帰できる安心できるシステムになります。

これがメインとなるコントロール盤です。
ネットワークに繋がっているパソコンから ルーフの開閉ができます。
雨が降り出せば自動的にルーフを閉めることができます。
停電時も自動的に閉まります。

観測室内以外でもインターネットに繋がった
遠隔地のパソコンからでも操作可能になります。
同時使用は出来ませんが複数個所からの操作は可能です。
万が一内部のパソコンが故障してもほかのパソコンからの操作は可能になります。

ネットワークに障害が出て盤がおかしくなっても遠隔でリセット
出来るようになっています。

遠隔には重要なポイント２重３重のフェールセーフを設けています。

今回のコントロール盤は遠隔用の観測室ではなく
一般なスライドルーフでの運用になりました。
したがって屋根を閉じる場合は鏡筒を一旦収納しないといけません。

...

ONSTEPを専用のアプリから命令を出して
鏡筒がルーフに当たらないように動作させ赤道儀につけた近接センサーが
動作するまでの間、ルーフの閉じる動作を ポーズさせる仕組みを作りました。

雨センサーは業務用のセンサーを使ってます。
私のリモート天文台も同様のものを使ってます。
耐久年数が3年とメーカーに言われてますが、私のところはもう10年トラブルなしで動作してます。

実際の運用にはもうしばらくかかると思いますが
実績のあるシステムなので、今後ご活用いただければなぁと思ってます。
完成すれば、撮影場所や時間は選ばないわけで
「いつでもどこでも」というのがリモート天文台のキャッチフレーズですね

光害カブリについて、 処理方法をいろいろ考えてみました。
桑名で撮影した通常のフラット処理をした画像です。
上の画像を見ていただくとわかるように補正レンズの影が映っていて
また厄介なことにRGBそれぞれ映り方が違っています。
赤やら青やらいろいろな色がムラになってますよね
ここまでなると通常のフラット処理では背景ムラは取り切れません。
根本的にはシェーディング処理しか方法はないと思います。
海外のアプリにもPhotoshopのpluginのシェーディング処理に特化したものがあります。
今回はこのアプリを何回も実行して処理しました。

光害地でも暗い空でも天体からやってくる光は、ほぼ一定で
光害地ではプラス、光害成分が載った画像データーになるわけです。
なので光害成分をそのデーターから光害成分を取り除けば
諸条件はあるものの、同等な画像が得られるわけです。
シェーディング処理は背景を平均化して引いたり割ったりしています。
厳密には光害成分を引いているわけではないですが
ほぼ近い処理をしているということになります。
冷却ＣＣＤの特性も
露出時間長くとるとすぐに飽和（真っ白）になってしまいますので
なるべく16bit階調(65536)のものを選んだほうが
イイと思います。

撮影中にたまに再起動する障害が残っていて
前回の撮影のときも撮影終盤になって再起動しました。
Windows8.1なのでリブートは速く
前回の状態に戻すアプリを作ってあるので、
再始動するのはそれほど手間どったりはしません。
ただ再起動の間に一旦望遠鏡のリンクが外れるので
パソコンと通信していない時間があり
再始動しても
画角を同じ位置に戻すのは、結構時間が掛かります。

その対策として
再起動直前に撮影された画像から正確な中心座標を割り出し
赤道儀を導入させるアプリを作りました。

まず直前に撮影された画像を呼び出しSolveします。
PlateSovleが中心座標を割り出しその位置データーを
ASCOMに渡し赤道儀を導入させるということです。

Fitsデーターのヘッダには位置データーが入っていますが
撮影されたときの赤道儀のドライブが出している
通信データーですので必ずしも正確ではない可能性もあります。
正確性を求めるためSolveすることにしました。

毎回PlateSovleで割り出しますのでかなり正確に再導入できるわけです。
今回も単独アプリをやめてMaxImDLのPlug-inとして動作します。

天文台内部のライブカメラを交換しました。
今回はお高いんで中古のネットワークカメラを導入しました。
このカメラ、マイク内蔵で音声も聞けますので便利です。
いままで音声はTeamviewerで聞いていたのですが、
一度音声が途切れるとずーっど聞こえなくなります。
このネットワークカメラは粘りがあるというか
一度途切れても直ぐ復旧するので便利です。
つうかネットワーク回線がケーブルテレビの10Mなので
光回線があれば問題無いんですけどね。
こんな田舎じゃ需要もないんで引いてくれません。w

監視カメラ DG-SP304V (メガピクセルネットワークカメラ)
コンソールはこんな感じで現地で撮影しているような臨場感だけはあります。

ほぼ５ヶ月ぶりに桑名ドームが再稼動します。
５月に運用停止後
電源コントローラーの入れ替え、スリットモーターの交換、
ドームコントローラー盤更新ともろもろ行って
最後に残っていた極軸調整をこの連休中に行いました。
U-150をオーバーホールしたことで動きが軽くなりバランスは取りやすくなりました。
これで２つの遠隔天文台が動作することになります。
これから冬に向かっては揖斐は天候が安定しないので
桑名ドームでの撮影が多くなりそうです。

年末も差し迫ってきましたが
風邪を引いてしまい、モチベーションがあがりません。
昨晩じっくり休んでかなり良くなりましたが
喉の痛みがなかなか取れませんね。

さてドーム内のカメラを増やしてLIVEソフトを追加しました。
極軸方向にもカメラがありますので
鏡筒とピラーの接触も見ることが出来ます。
撮像が始まれば自動でプロセスが進み終了。スリットを閉めてくれます。
来年は、アプリ的には可能なんですが
もう少し拡張させて実際に完全自動を進めたいですね。

なかなか、更新が進まない今日このごろです。
新しいプロトコルのリレーボックスとかドームコントローラー盤とか
製作するものが多くて、追いついていない状況が続いています。

さて遠隔撮像ソフトにフォーカス再現機能をつけてみました。
もともとあった機能なんですが、視覚的にわかりやすいように
変更してみました。
フィルター毎にフォーカス位置データーを保存することが出来ます。
また表示も出るようにもしてみました。
わかりやすくなりました。
気温によってどのくらい変化するか
変化データーを記録、グラフ化していけば、結構良いものが出来そうな
気がしています。

マイナーな変更ですが、さらに使いやすくしていきたいですね。

もう少し詳しく説明するために図式化してみました。
図のとおり、撮像ソフトとデバイス（ドーム、エアコン、除湿機、照明）との
間にはマイコンサーバーを中継しています。

今までは直接ＲＳ232Ｃでコントロールしたり
アプリ間通信（ＣＯＭ）をしたりしていました。
これがなんとも不安定で片方のアプリがコケると、
引きずられて撮像ソフトもコケる事がありました。
これを改善させるために思いついたのが
安定性の高いマイコンサーバーを中継する事です。

このマイコンサーバーはＩＥ等のブラウザからコントロールできます。
なので複数のアプリからもコントロール可能になります。
アプリ同士はかなり負荷が小さくなります。

一般的に
デバイス（ドーム、エアコン、除湿機、照明）をマイコンサーバーで
操作することは、天文機器以外でも
良く使われる手法なのですが

今回は、PHD Guidingをマイコンサーバーで
操作するという「荒業」を使いました。
世界初？？
マイコンサーバーのポートをステータスとして使っています。

これで撮像ソフトからはアプリ間通信をすることがなくなり
長期間運用が出来るくらいのアプリに生まれ変わりました。
安定度抜群です。

遠隔撮像ソフトに機能追加です。
目標天体をリストに表示することが出来る様にしました。
あと高度により色分けすることにしました。
現在時間で計算をしていますので
リアルタイムで表示出来ます。
時間が経つとだんだん赤くなってきます。
しばらく撮っていないうちに、西の空に吸い込まれて
いきましたね

ASCOM Platform 5.5にバージョンアップした
遠隔撮像ソフトですが、実はあれから動作しないコマンドが出てきました。
望遠鏡からの位置情報が取得出来なくてエラーが出ます。
このエラーはPOTHが出しているのはわかっているのですが
追求には時間がかかりそうです。
それ以外は全く問題なく動作しているので、おしいです。
また、新月期が来ましたので、やむなくTrueImageで元に戻すことにします。
別にPanaのLet'snoteにPlatform 5.5を組むことにして
POTHドライバーを検証、修正していきたいと思っています。

どうしても5.5で動作しない場合は、MaxImDL5経由させて
位置情報を取得させるか？
または、望遠鏡、ドーム制御はASCOM 4.1でカメラ等　撮像系は5.5で組んで
お互いにLAN制御させるという手もあります。
パソコンがもう一台必要になってきますね。
すでに、気象系とドームスリット、オートガイドが別サーバーになっていて
LANで制御させていますので
このままシステムが複雑になっていけば、分散処理をしていくのが、良いでしょうね。