Concludo questa (per forza) non esaustiva rassegna sui sistemi di guida, parlando finalmente del software probabilmente piu usato per l’autoguida, PHD.

Quello che vado a presentare è un articolo piuttosto lungo, quindi consiglio magari di leggerlo in piu momenti. Purtroppo non ho possibilità di spezzare a volte gli argomenti perchè un articolo incompleto crea molte contestazioni/dubbi e quindi certe cose preferisco dirle in unica soluzione e poi eventualmente discuterne e integrare.

Partiamo da un presupposto “basic”. Se

a) abbiamo un corretto campionamento del sistema di ripresa – LINK

b) Abbiamo un corretto campiomento tra sistema di guida e di ripresa – LINK

c) Siamo stati accorti che non ci siano problematiche di montaggio o inaccortezze varie e posto che la montatura non abbia porblematiche interne – LINK

….bene…se queste tre condizioni sono VERE, allora PHD consente una buona autoguida già con le impostazioni di base su un setup che non sia troppo pesante, troppo spinto con le focali lunghe, che la serata sia ottima, che non subentrino delle questioni “dinamiche” allì’interno della sessione.

Definizione di buona autoguida: una buona autoguida si può definire qualora fare una sessione ci trasmetta tranquillità a prescindere dalla perfezione di un grafico, con una stella tonda sulla maggior parte dei frame e che ci trasmetta l’idea di qualcosa di solido Se questo avviene, il sistema sta guidando in maniera sufficiente allo scopo e quindi partiamo da una base già piuttosto buona

Quello che possiamo fare mentre stiamo riprendendo è cercare di capire piu o meno come funziona questo mondo qua, quindi mentre siete li che vi godete il cielo proviamo a leggere insieme due robe.

COS’E’ E COME FUNZIONA UN SOFTWARE DI GUIDA

Un software di guida è un programma che ha lo scopo di rilevare la posizione di un centroide luminoso sugli assi cartesiani di un sensore (x e y) e di effettaure dei calcoli PREDITTIVI…

no spe….ripetiamo…

di effettuare dei calcoli PREDITTIVI…sul posizionamento della stella nel tempo e di calcolare i tempi di apertura di una serie di interruttori affinchè quel centroide rimanga all’interno degli stessi pixel.

In dettaglio, come è ovvio e giusto che sia (stiamo parlando dell’acqua calda) la correzione avviene sulla base di una media di frame per individuare nel corso del tempo dove si posizionerà la stella nel frame successivo e quindi ANTICIPARE un eventuale spostamento attivando interruttori (logici o fisici) affinchè si vada ad annullare il potenziale errore introdotto da cause meccaniche (giochi e periodismi). Detta in parole povere, come avviene in ambito aereonautico, il software deve volare davanti all’aereo, anticipandone quindi le manovre errate per imbastire azioni correttive senza che l’utente se ne accorga. Ovviamente, come ADDENDUM (cioè viene DOPO) si può intervenire per eliminare i DISTURBI (cosi vanno chiamati) dovuti a condizioni estemporanee (vento, seeing etc)

Siccome lo scostamento di una stella avviene su una matrice di pixel numerati in coordinate XY e siccome stiamo parlando di NUMERI, è possibile confezionare una serie di comportamenti del software applicando algoritmi di reazione a questo potenziale spostamento che si possano sposare con una situazione specifica e quindi far comprendere nei calcoli alcune condizioni o escluderne altre, aumentare una frequenza di calcolo o diminuirla, aumentare la richiesta di intervento sulla base di uno scostamento fisico, o diminuirla, o annullarla etc.etc.

Quindi, possiamo agire su PHD affinchè si possano correggere gli errori introdotti dalla montatura.

Detto in parole povere, possiamo parlare a nuora (phd) affinchè suocera (montatura) intenda.

Ora, che PHD sia sostanzialmente una donna lo si può osservare facilmente, tant’è che appunto hanno messo li bel pulsantone verde che ne determina il nome (PULL HERE DUMMY) come a dire “siccome sei uomo e non ce la puoi fare, ecco il pulsantone magico schiaccia li e sei a posto -ergo: telecomando, tv, spaghetti. fine.”. Di fatto però noi vivremmo tanto bene con quel pulsantone verde se non ci fosse la suocera (montatura) a rompere le balle perchè un giorno vuole venirci in casa a trovare il nipote, un altro ha la tachicardia, un altro ancora ha solo bisogno di attenzioni, un altro ancora vuole fare le pulizie in casa etc. pertanto per correggere il comportamento della suocera, per forza di cose dobbiamo prendere la moglie (PHD) e iniziare ad avere a che fare con tutta quelle serie di algoritmi e parametri del tutto femminili volti a educare la suocera affinchè non ci entri in casa creando situazioni piuttosto imbarazzanti e facendoci venire le stelle lunghe fino ai piedi.

Tenete presente che a causa di questi problemi, molti astrofili hanno divorziato, sono diventati visualisti e si godono serenamente la propria esistenza.

Scherzi a parte, provo a fara una carrellata di aspetti che stanno dietro un pò al sistema. Partendo da:

I MOVIMENTI DEGLI ASSI NEL PROTOCOLLO ST4 E PULSEGUIDE

PROTOCOLLO ST4: Il protocollo ST4 è piuttosto banale per quanto geniale, praticamente si prefigge detta in parole spicciole di effettuare un collegamento elettrico tra la camera di guida e la montatura, un collegamento fisico dove passa corrente e attiverà proprio interruttori. I movimenti degli assi sono i seguenti

Declinazione: Nord – Sud

Ascensione Retta: Ovest – Fermo.

Sembra strano che l’ascensione retta quando l’autoguida deve muovere verso ovest possa accelerare e si ferma invece quando deve correggere verso EST ma in realtà è logico, essendo che il moto apparente della volta celeste è costante da est a ovest, quando devo correggere a EST basta fermare l’asse per consentire una correzione.

Diverso invece l’asse di DEC, perchè quello è fortemente dipendente dal buon stazionamento polare. Nel mondo degli allineamenti perfetti, una montatura equatoriale non avrebbe bisogno di ALCUN INTERVENTO DI GUIDA. La montatura equatoriale è stata inventata apposta, ndr…

Specifico questa banalità perchè può capitare in fase di problem solving di appoggiare l’orecchio alla montatura per verificare ad esempio il cavo ST4 e magari si va a pensare con una giusta logica che la montatura non corregge in EST perchè non si sente girare il motore. Ecco, questo è normale…

Il protocollo ST4 viaggia su un cavo con plug telefonico a 6 Fili, di cui ne vengono utilizzati cinque. In dettaglio, 4 fili servono per il polo positivo di 4 movimenti (due per asse, Nord/sud – Est/ovest), uno è il common, o altrimenti detto polo negativo che serve appunto a circuitare il segnale.

Attenzione al cavo, se non sapete cosa state facendo evitate di costruirlo da soli..un cortocircuito al cavo vi fa saltare la scheda motori. Siccome può capitare che i cavi siano invertiti (ad esempio alcuni adattatori SBIG rispetto al cavo standard ST4) state in campana e contattate sempre il produttore per eventuali schemi.

PROTOCOLLO PULSEGUIDE: il protocollo pulseguide fa sostanzialmente la stessa cosa, ma ha qualche features in piu. E’ un protocollo che sfrutta la comunicazione seriale della montatura tramite interfaccia ASCOM (quindi non piu un cavo fisico di pilotaggio), e ha come vantaggio la caratteristica di rendere noto al software di guida in che posizione si trova la montatura, applicando quindi la fatidica “compensazione della declinazione” che si può riassumere in quanto segue: essendo i cielo un cono che parte dalla polare e si estende verso sud, la quantità di moto necessaria per correggere una posizione della stella varia in base al punto di cielo osservato. Questa features corregge e permette di evitare tutta quella serie di errori che ogni tanto compaiono, quali ad esempio “la stella non si muove abbastanza” se puntiamo a nord (e giustamente, dico io, visto che al polo il movimento è minimo) oppure “la calibrazione potrebbe non essere valida”.

Pulseguide quindi permette di andare a compensare tutte quelle caratteristiche introdotte dalla zona di cielo puntata, oltre ovviamente a togliere un cavo di mezzo e a regolare in automatico alcuni aspetti importanti della calibrazione, facendo valutazioni di circostanza sulla base della durata di impulso impostata. In pratica è come guidare l’auto con il navigatore.. Infine, passando il comando di guida tramite interfaccia software/seriale, ed essendo un comando informatico, viene compreso ad esempio nel movimento in AR costante della montatura, causando diverse oscillazioni ni meno rispetto al protocollo nativo ST4 che invece è totalmente indipendente da tutte queste casistiche.

Quindi ricapitolando..abbiamo un software, un sensore, una stella su pixel XY pixel e un sistema elettrico o informatico di pilotaggio dei motori. Le componenti in gioco iniziano ad essere sostanziose e quindi è preferibile tendere una mano ad un aspetto spesso trascurato e cioè…

CONOSCERE LA MECCANICA

Uno degli aspetti principali e su cui non ci soffermiamo mai abbastanza è la questione relativa alla meccanica della montatura. In realtà è un pò un’aberrazione, perchè tutto il sistema di guida serve proprio a questo: correggere la meccanica. Come filastrocca insegna, in un mondo ideale una montatura ideale stazionata ad un nord perfetto e con un asse di Ascensione Retta senza alcun gioco/periodismo, non avrebbe bisogno di alcuna autoguida…ma siamo spesso itineranti, spesso monta e smonta, e il piu delle volte l’economia ci “costringe” a lesinare un pò sulla montatura (chi non vorrebbe una meraviglia da dieci mila euro..?) e quindi ci troviamo di fronte a una serie di aspetti meccanici di cui tenere conto.

In buona sostanza la questione è presto detta: una autoguida corretta cambia di montatura in montatura, anche se fosse lo stesso prodotto ma con un numero diverso di serie. E quindi al di là del leggere le problematiche riscontrate sui forum, non sempre ci sono soluzioni a portata di mano per migliorare una guida ballerina, anzi..è sempre opportuno sapere ciò con cui si a a che fare. Faccio un esempio…

Parliamo di Eq6 o Heq5, non l’ultimo modello..ma quello prima, la Neq6 Pro. Questa montatura usciva con ben tre ingranaggi per motore che consentivano la riduzione dei rapporti. Il tutto finiva poi su una ultima ruota dentata su cui era fissato l’albero della vite senza fine (o VSF). La vite senza fine a sua volta incastrava i propri denti all’interno dei denti della corona permettendone il movimento.

Sistema della Heq5

Va da se che un sistema del genere (miracoloso per gli standard e i prezzi di allora) era piuttosto increspato rispetto alle moderne Eq6, che invece godono di kit cinghie che eliminano parzialmente i giochi e che permettono una reattività piu alta. Ecco quindi che proprio vediamo cambiare totalmente il paragone e le impostazioni di guida, e potremmo anche riassumerle cosi…

a) Vecchia eq6 o Heq5 (almeno nel mio caso): una guida piu aggressiva, esposizioni corte (1 sec) per via delle numerose correzioni da apporre in continuo a causa anche dei backlash introdotti dal sistema di ingranaggi, diversi consigli portavano a considerare il mantenimento di un leggero sbilanciamento per evitare che una bilancia troppo perfetta causasse un continuo saltellare della meccanica da un lato all’altro del dente degli ingranaggi con successiva guida ballerina e grafici piuttosto bruttini. Perdita a dettagli a gogo…(poi ovviamente da questa disamina vanno esclusi alcuni interventi di miglioramento, quali ad esempio cuscinetti nuovi, grasso nuovo, regolazioni fini etc..)

b) Nuova Eq6 o Montature native a cinghia (nel caso ad esempio di una CEM60): cambia radicalmente tutto..la montatura è piu reattiva, quindi le esposizioni devono essere piu lunghe (2, 3, 4 sec) diminuendo il numero degli interventi, l’aggressività deve scendere (da 90 a 50/60) onde evitare un andamento sussultorio (cioè ogni correzione sposta di troppo la montatura…) e un blianciamento assolutamente perfetto.

A riprova di ciò che dico ho toccato con mano la questione, quando ho montato sulla mia Eq6 il kit cinghie e i cuscinetti, è la situazione si è totalmente ribaltata…prima avevo un problema dovuto alla troppa resistenza al movimento e agli errori meccanici dati dai numerosi ingranaggi, dopo avevo un errore diametralmente opposto e cioè una correzione esagerata. Stessa cosa l’ho vissuta appena ricevuta la CEM60…ogni cosa va “domata”. Posso dire che dopo diversi tentativi sono riuscito a ottenere un ottimo risultato. (Si ringrazia Christian Mari per alcuni consigli sul tuning)

Quiindi in generale, penso sia opportuno prendere a riferimento una guida in pdf di PHD e prima di tutto domandarsi con che tipo di meccanica stiamo avendo a che fare. Se ci facciamo caso, in queste guide raramente vengono forniti dei parametri, ma si parla in larga parte del loro significato e degli effetti che hanno sulla guida. Questo è giusto, perchè come abbiamo visto, ogni situazione è a sè stante e non esiste “il parametro universalmente riconosciuto” quanto piuttosto una logica di utilizzo che sta alla base d iuna conoscenza, anche superficiale, del sistema meccanico. Ovviamente, rivestendo i panni del neofita, questo crea un pò di confusione perchè a volte è difficile avere parametri di riferimento validi.

Quindi possiamo dire senza ombra di dubbio alcuno che il PRIMO aspetto che riguarda l’autoguida e CONOSCERE il sistema meccanico con cui stiamo avendo a che fare..se è ad esempio una vecchia Eq6, una nuova Eq6, se ha un sistema cinghia o se è a ingranaggi o addirittura se è Direct Drive (magari non oggi ma nel futuro prossimo si svilupperà..)

LE DUE DIREZIONI IN CUI VA CONSIDERATO IL DATO DI PHD

Quando si utilizza PHD o un qualsiasi software di guida, bisogna prestare attenzione a come si interpretano i grafici e i dati che a mano a mano arrivano a costituire le impressioni di guida..detto in maniera semplice, è opportuno dividere i propri pensieri tra diagnostica meccanica (che si dovrebbe fare in serate apposite ad esempio quando c’è luna) e diagnostica di guida (che si opera normalmente durante la sessione). Questa sorta di pulizia mentale la si può sviluppare in due situazioni diverse. Ecco, diciamo che PHD ha di vincente che può mettere tutti i dati a disposizione, facendo valutazioni sul campo di entrambe gli aspetti a patto però di sapere cosa si sta osservando e tenere sempre presente che al di là dei numeri, E’ SEMPRE LA STELLA DI RIPRESA CHE CI DIRA SE TUTTO FUNZIONA.

Quindi quando si osservano grafici, è sempre bene cercare di mettersi nella condizione valutativa migliore e opportuna. E’ stressante fare diagnostica di un sistema se alla fin fine le stelle vengono tonde e magari abbiamo un grafico abbastanza piatto..ci si può godere la serata.

Quindi, fare diagnostica richiede a mi parere interventi mirati e sessioni specifiche, mentre se la montatura ha seguito fino a dieci minuti fa e adesso non segue bene, allora si è introdotto qualcosa di dinamico che andremo a correggere (un cavo che tira, una nuvola o anche la condensa sul tele di guida per esempio..)

Per sfruttare appieno l’aspetto DIAGNOSTICO, è stato prodotto un software che si chiama PHD LOG VIEWER e che lo trovate al seguente LINK

Questo software ha il vantaggio di poter aprire i file di LOG che phd fa automaticamente ad ogni sessione e di farci poi ragionare a mente fredda sui problemi quando saremo a casa. Fornice tutto il grafico della guida, con tutti i dati di calibrazione, la rilevazione di periodismi etc.etc. ed è questo il momento importante in cui si fanno le valutazioni profonde.

Di norma, quando si parla con qualche amico o con un tecnico, QUESTO e’ lo strumento che va utilizzato per valutare. Non hanno alcun senso screenshot di immagini di phd durante il suo funzionamento perchè forniscono solo una ipotesi parziale e mal contestualizzata di una condizione assolutamente temporanea. Se abbiamo un picco in AR e uno solo per tutta la serata e fotografiamo solo quello e andiamo a chiedere pareri, non avremo MAI una reale diagnostica sul sistema. Quindi, armatevi di pazienza, attivate i LOG sul software PHD, scaricate il programma citato e analizzate le vostre sessioni, partendo ad esempio dai dati di calibrazione e arrivando piano piano a valutare i periodismi e gli allineamenti alla polare.

L’importanza di questo software è anche quella di poter risalire a tutte le impostazioni di guida messe in campo nella sessione, e quindi ha un’importanza anche storica. Se fino a 10 sessioni la montatura funzionava e oggi non va, lo vediamo proprio da questi aspetti e ci potremo togliere quindi QUALSIASI DUBBIO dato dalla memoria. Hai un problema? Analizza..vuoi confrontarti con un amico? Mandagli il file log di phd. Queste sono le uniche due cose che realmente contano quando si cerca pareri..

phd log viewer

Ad ogni modo, come regola aereonautica insegna, quando tutto funziona e non sai cosa fare per migliorare un problema inesistente, stai fermo e non fare nulla perchè potresti infilarti in qualche problema circostanziale dato da una valutazione sbagliata. Viceversa, a volte phd sembra perfettamente funzionante eppure qualcosa non torna…E’ il caso ad esempio delle…

FLESSIONI DIFFERENZIALI

..concludo questa prima parte, prima di addentrarci dentro alle impostazioni, per parlare di quanto sia cattivissimo questo problema.

Il giochino funziona cosi…

Caso 1: abbiamo un tele di guida che si sposta impercettibilmente, la guida si accorge che la stella si muove e corregge. Il problema è che in realtà la stella non si sarebbe mossa e quindi la correzione viene fatta sulla base di uno scostamento che in realtà non esiste nel sistema di ripresa.

Caso 2: abbiamo una guida fuori asse e tutto il treno ottico poggia su un focheggiatore ballerino..ad un certo punto i cavi iniziano a pesare, il focheggiatore si muove e viene effettuata la correzione. In questo caso, il problema può nascere o meno, nel senso che in guida fuori asse se si sposta il focheggiatore il problema avviene su entrambe i sensori, ad ogni modo qua sarà anche il campionamento tra i due sistemi a determinare se il problema emergerà o meno.

Caso 3: abbiamo un newton, il tele di guida è perfettamente bloccato ma lo specchio primario non è ben fissato…la guida non si accorge di niente, ma in realtà le stelle verranno mosse perchè il sistema di ripresa ha avuto un problema

Caso 4: il focheggiatore del tele di guida del LIDL. E’ robaccia, io ne uso uno perchè ancora devo finire il setup su cui è stato apposto in via preliminare, ma bisogna assolutamente valutare la’cquisto di un telescopio di guida VALIDO. Certo non serve l’apocromatico, ma la cosa piu importante è sempre sincerarsi che il focheggiatore sia SUFFICIENTEMENTE BUONO.

…e via discorrendo.

La flessione differenziale è qualcosa da cui è bene tenersi alla larga, ma posso dire senza ombra di dubbio che qualora ci siano grafici di guida perfetti e stelle mosse, il problema non è MAI della montatura. Piuttosto c’è qualcosa di lento da qualche parte e si introduce proprio questo errore.

Per evitarsi grande da questo punto di vista, il telescopio di guida deve essere SOLIDALE con la struttura (sconsigliatissimii gli anelli di guida, mi è stato consigliato a suo tempo da un bravo astrofotografo che ringrazio) e ho iniziato a lavorare con i morsetti Vixen.

Stessa cosa per le guide fuori asse, è sempre bene posizionarle su focheggiatori di cui siamo certi che non sussistano problemi di giochi e che siano piuttosto resistenti.

Tutto deve essere sempre considerato e messo in condizione di lavorare come se fosse un unico BLOCCO.

E con questa maratona abbiamo finito la prima parte…alla prossima vedremo alcune impostazioni di un software di guida e che effetti avranno nel nostro sistema.

Cieli sereni

Fabio Mortari.

4 commenti
  1. Stefano
    Stefano dice:

    Grazie mille per l’ennesimo articolo interessante e approfondito. Io fortunatamente non ho problemi con PhD, ma ho letto tutto d’un fiato, con piacere e notevole interesse, arrivando a comprendere anche alcuni aspetti che ho sempre definito “secondari” ma che invece hanno una rilevanza ben maggiore (come i tempi di esposizione il relazione agli accoppiamenti meccanici). Grazie per il tempo dedicato a tutti gli astrofili. Cieli sereni

    Rispondi
    • Fabio Mortari
      Fabio Mortari dice:

      Grazie per il commento. L’aspetto piu mportante di una interfaccia come questo blog è che venga trasmessa l’esperienza, questa può essere completa o non completa, alla fine sono sempre percorsi individuali che messi nella comunità con un pò di impegno, possono sempre essere di aiuto a qualcuno. Grazie davvero per aver letto, gli articoli a volte sono piuttosto lunghi ma io non sono dedito alla velocità a cui ci stiamo abituando coi social. Un abbraccio e cieli sereni

      Rispondi

Lascia un Commento

Vuoi partecipare alla discussione?
Fornisci il tuo contributo!

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *