Автогид

Какой бы качественной не была бы монтировка, будь она самодельная или промышленного изготовления, у неё всегда присутствуют периодические ошибки, вызванные не идеальной сборкой, чистотой обработки шестерёночных узлов, накапливающейся пылью, нелинейностью приводов (шаговых двигателей) и т.д.  Свою  отрицательную лепту вносит и атмосфера.  В результате, объект из поля зрения телескопа, всё время пытается «убежать» . 🙂 Для исправления вышеуказанных проблем, необходимо наладить процесс гидирования, т.е. постоянной коррекции положения объекта в поле зрения окуляра или в кадре камеры. Для этой цели служит гид — небольшой телескоп, прикреплённый к основному телескопу, оснащённый окуляром с перекрестием, через который, наблюдая за звездой, необходимо держать ее на перекрестии, вводя поправки монтировки пультом управления или микрометрическими винтами.  Но, процесс ручного гидирования — вчерашний день. Оснастив гид камерой, подключенной к компьютеру со специально настроенной программой, к которому в свою очередь подключено управление монтировкой, мы можем организовать автоматическое гидирование.
Поэтому, любой серьёзный телескоп должен быть оборудован АВТОГИДОМ!

Естественно и я не мог проигнорировать этот факт! 🙂  После того, как была запущена в строй вилочная монтировка, первые ее испытания показали, что на кадрах, снятых с выдержками более 2 минут, звёзды начинают приобретать эллипсообразную форму.     Поэтому, я поспешил оборудовать телескоп автогидом.
Так как я всегда придерживаюсь принципа  — максимально возможное самодельное оборудование, то и этот узел решил сделать сам.   🙂   Прочитав множество информации об современных методах автогидирования, пришёл к выводу, что сравнительно короткофокусный гид должен удовлетворить мои потребности.
За основу был взят старый советский объектив И-37, любезно мне подаренный моим товарищем Валерием Малютиным, за что ему отдельная благодарность.   🙂   Фокусное расстояние объектива 300 мм., относительное отверстие 1:4,5.  Попавшийся отрезок дюралевой трубы, который послужил собственно телом автогида, имел немного больший диаметр, чем посадочная юбка объектива, поэтому пришлось выточить небольшое переходное кольцо.  Последнее  было прикручено к трубе 4 винтами М3, а объектив зафиксирован по кругу гужонами. На другом конце трубы оборудован узел фокусировки.  Среди собирающегося годами железо-шестерёночного хлама,  я удачно нашёл Т-образный фланец, в который была вкручена втулка, на достаточно длинной резьбе, из чего и был изготовлен этот узел.   Конечно, для этого опять пришлось точить переходные кольца, но это уже дело техники.  Ход резьбы около 10 мм. , что вполне хватило для фокусировки как окуляра, для полевых испытаний, так и в последствии камеры. Тем более, что эта процедура одноразовая и не требует частой перефокусировки.  В итоге, подвижные узлы фиксируются винтами в нужном положении.  Все детали изготовлены из дюралюминиевых сплавов и покрыты чёрной матовой краской.

Настал черёд электронной составляющей автогида, т.е. камеры.  🙂 В качестве этого важного узла была взята самая популярная среди любителей астрономии   веб-камера — Philips SPC900.  Правда, прежде чем занять своё почётное место, она, бедолажка, подверглась серьёзному «хирургическому» вмешательству.
Для начала, она была переделана под длительные экспозиции. После переделки не одной такой камеры для своих товарищей из астроклуба Астродес, этот процесс прошёл на автомате.  😉  Необходимо имплантировать в тело камеры дополнительную платчёнку, на борту которой имеются  две микросхемы — преобразователь USB-COM FT232RL и электронный ключ 4066.  Указанная камера очень удачна в плане переделки. Всё, что в самой камере необходимо сделать  —  это откусить две ножки в разьёме, соединяющим две платы камеры и припаять к его ножкам 4 обрезка провода. Эти провода припаиваются к нашей плате, которая в свою очередь приклеена двухсторонним  скотчем к большой микросхеме на задней плате камеры. Переключение режима осуществляется микропереключателем, выведенном на корпусе камеры. Желая иметь всего один шнурочек для подключения к компьютеру, было принято решение всунуть во внутрь камеры внутренности небольшого USB -хаба. К нему были припаяны USB интерфейсы камеры и платы.
Очередная переделка камеры — это замена матрицы на черно-белую, с целью получения большей чувствительности, что позволит, совместно с длительными экспозициями, отлавливать пригодную звезду для гидирования   практически при любых условиях наблюдения. В результате «подопытная» получила вместо своей цветной матрицы icx098, черно-белую icx618ALA той же фирмы Sony.  Старая матрица была выпилена стоматологической фрезой, потом удалены остатки ножек. 🙂 Так как новая матрица не совсем совместима по ножкам со старой, пришлось изготовить переходную плату. Она была припаяна к плате камеры отрезками провода МГТФ. Новая матрица припаяна на переходную плату на максимально выдвинутых ножках, чтобы  приблизить ее плоскость как можно ближе к краю корпуса.  Четыре крепёжных отверстия по углам переходной платы позволяют ее отъюстировать по отношению к фокальной плоскости объектива гида.  Вся внутренняя электронная начинка собирается в вот такую 4-х этажную этажерку.  Затем всё прикручивается к ещё одной стеклотекстолитовой переходной плате, с вырезанным под матрицу окошком.
Новый корпус камеры изготовлен из дюралевого корпуса какого-то векового  проволочного переменного резистора. 🙂  . Из него выпотрошены внутренности, крышка слегка проточена и в неё вмонтирован фланец с резьбой М42.

 К камере можно прикрутить любой штатный объектив через переходные кольца, если есть необходимость ее использования в других целях.  Или, как в моём случае, прикручивается переходник на 1,25 дюйма для использования в любом фокусёре.
Для установки на телескоп автогида я изготовил два кольца из обрезка толстостенной стальной водопроводной трубы. В токарном станке облагородил стенки трубы, нарезал два колечка шириной 9 мм.  Затем к ним полуавтоматом приварил по одной П-образной скобе. По периметру колец просверлены три отверстия и нарезана резьба М5 под юстировочные винты. Для крепления к трубе пришлось изготовить ещё одну площадку из дюрали.  Кольца прикрутил к этой площадке и всё вместе к трубе телескопа. Юстировочными болтами совместил оптические оси гида, телескопа и искателя.
Первое  испытание процесса автогидирования порадовало явно лучшим  качеством получаемых снимков, но полного удовлетворения сразу не наступило. Проблема оказалась в способе связи между гидирующим компьютером и монтировкой. В начале я использовал связь по СОМ порту протоколом LX200. Но время, необходимое на передачу текстовых команд, их декодировку и выполнение съедало драгоценное время реакции на смещение звезды. Было принято решение организовать связь более быструю, в данном случае использовать возможность Maxim DL гидировать через LPT порт по прямым четырём линиям и имитации нажатий на кнопки пульта монтировки.  Для этого я изготовил интерфейс с оптической развязкой. Блок оптической развязки Дополнительно установил на нем четыре кнопки со светодиодами, что позволило визуально следить за процессом автогидирования и дублировать кнопки пульта.

Результат превзошёл все мои ожидания.  График гидирования порадовал ошибкой, не выходящей за пределы одного пикселя.

Комментарии запрещены.