Remotesternwarte - Technik

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markusblauensteiner
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Remotesternwarte - Technik

Beitrag von markusblauensteiner »

Hallo alle zusammen!

Ich stelle den Beitrag über die Technik meiner Remotesternwarte mal hier rein - wird ja am ehesten Astrofotografen interessieren.

Grundsätzlich sollte man sich bei der Planung eines solchen Projektes bewusst sein, dass wir in Österreich und Deutschland gesegnet sind mit einer stabilen Strom- und Internetversorgung.
Wenn bei uns der Strom ausfällt, dann meist bei wirklich starken Wetterereignissen.
In anderen europäschen Regionen sieht die Versorgung gleich anders aus, auch in "führenden" Nationen.
Der zweite wichtige Punkt ist, dass man eigentlich für (fast) alles, was man normalerweise von Hand erledigt, eine Lösung via PC braucht. Nicht zuletzt sollte so eine Sternwarte meiner Meinung nach so funktionieren, dass sie den Großteil der Nacht selbstständig die Bilder aufnimmt - bei so vielen klaren Nächten wird man kaum immer vor dem PC sitzen.
Ob das System bei passenden Bedingungen am Beginn der Nacht auch von alleine starten soll, ist eine andere Frage.

Meine Sternwarte steht als sechstes Observatorium im Verbund der ROSA-Sternwarten (ROSA = remote observatory southern alps). Es war daher schon einiges an Infrastruktur gegeben.
Die galt es zu nutzen - und gleichzeitig möglichst viele "doppelte Böden" einzubauen, um größtmögliche Redundanz zu erreichen.

- Internet:
wir verfügen über zwei unabhängige ADSL-Leitungen, eine dritte steht für Notfälle zur Verfügung. Eines der Modems hängt an einer USV, um auch im Falle eines Stromausfalles die Versorgung zu gewährleisten. Warum nicht beide an einer USV hängen, erkläre ich später.

- Stromversorgung:
wie schon erwähnt, sind wir verwöhnt von einer sehr stabilen Stromversorgung. Das ist in Südfrankreich anders - im Schnitt verzeichnen wir mindestens einen Stromausfall pro Tag. Zwar immer nur im Sekundenbereich - aber lange genug, damit zB der PC abgeschaltet würde. Das mag er aber ggf gar nicht...
Um das zu überbrücken, hängen alle wichtigen Geräte an einer großen USV. Die muss stark genug sein, um den Betrieb für einen gewünschten Zeitraum (das werden einige Minuten sein) aufgrecht zu erhalten. Dann soll noch genug Power vorhanden sein, um zB das Dach schließen zu können. Als Abschluss muss der PC kontrolliert heruntergefahren werden.
Ich nutze eine USV von APC, die sehr gute Einstellmöglichkeiten bieten. Sie haben allerdings die Eigenschaft, dass sie das Shutdown-Programm durchziehen, wenn es einmal gestartet wurde. Danach ist die USV "aus" und ließe sich nur mittels Knopfdruck wieder aktivieren. Es gibt aber Managementkarten, mit denen man über den Browser die USV wieder zum Leben erwecken kann.
Das ist der Grund für zwei ADSL-Leitungen, und warum nur eine davon an einer USV hängt: das USV-versorgte Modem ermöglicht eine Internetverbindung auch bei Stromausfall. Die zweite Leitung ermöglicht den Zugriff auf die Managementkarte, wenn der Strom wieder da ist, um die USV wieder zu starten.
Hinge die Managementkarte an einem USV-versorgten Modem und ist die USV ausgeschaltet, dann beißt sich buchstäblich die Katze in den Schwanz. :D

Bei mir laufen die Systeme bei Stromaufall drei Minuten weiter, ehe das Dach geschlossen und der PC abgeschaltet wird. Bevor der PC herunterfährt, schließt ein kleines Script alle laufenden Programme, damit Windows das nicht erzwingt (was vermutlich auch kein Problem wäre, aber wer weiß). Die USV schickt mir ein Email, wenn das Script startet, also Feuer am Dach ist. :D
Das Dach schließt unabhängig vom PC. Die Dachsteuerung misst über einen eigenen Eingang stets die Spannung und merkt so, wenn der Strom weg ist. Dann wartet sie kurz, ehe das Dach schließt.

Ein- und ausschalten lassen sich alle Geräte über zwei IP-Power switches. Einer hängt an der USV - das sind alle Geräte, die auch bei Stromausfall weiterlaufen sollen. Der zweite hängt am "Normalstrom", das sind Peripheriegeräte, die im Falle eines Stromausfalles nicht weiter wichtig sind.
An ersterem switch sind angehängt:
- Dachsteuerung
- CCDs
- 2x Motorfokus
- PC
- Montierung
Am zweiten switch hängen:
- Rot- und Weißlicht
- Lüfter der Hütte
Dann gibt es noch eine USB-Steckdosenleiste, die über den PC bedient werden kann. Da sind Geräte eingesteckt, die man praktisch nie abschalten muss. Funktioniert nämlich der PC nicht, kann man den Schaltzustand der Ausgänge nicht verändern. Bei mir sind das:
- zwei Webcams
- zwei USB-Hubs

Die Wetterbeobachtung übernimmt ein AAG Cloudwatcher, weitere Wetterdaten kommen von einer davies Wetterstation. Zusätzlich gibt es einen fest installierten SQM und einen SBIG-Seeingmonitor.

Die Südwand der Sternwarte lässt sich teilweise aufklappen - unabhängig vom Dach. An der Nordwand gibt es zwei Wohnraumlüfter, die Luft von außen nach innen fördern - bei offener Klappe im Süden entsteht ein Luftstrom, der einem "Warmluftsee" im Inneren entgegenwirken soll.

Die Reise durch die Nacht steuert der CCD Commander. Das Programm überzeugt mich sowohl preislich als auch von der Funktionalität.
Der CCD Commander übernimmt alles, von Herunterkühlen der Kamera über die Steuerung der Montierung, Aufnahme von Skyflats, Aufnahme der Lights bis zum Shutdown am Morgen. Durch die Knicksäule bleibt ein Meridianflip erspart, was das ganze ein bisschen vereinfacht.
Selbstverständlich übernimmt der Commander auch die Wetterbeobachtung und reagiert bei Bewölkung / Regen entsprechend. Nebenher läuft ein kleines Programm, welches veranlasst, das Dach zu schließen, sollte sich der CCD Commander aufhängen.
Die Dachsteuerung beobachtet ebenfalls das Wetter über den AAG Cloudwatcher. Das Dach wird bei Schlechtwetter geschlossen, aber ein bisschen später, als der CCD Commander das machen würde. Tut der Commander nicht, was er soll, so dient das als Backup.

Da die Dachsteuerung derzeit noch am PC hängt, gibt es noch keine Lösung für den Fall "PC mag nicht mehr". Also, eine Lösung gibt es schon, die heißt Telefon. :D
Wir arbeiten an einer Trennung von Dach und SteuerPC, wird hoffentlich bis zum Herbst fertig.

An was man sich noch gewöhnen muss...
- der Blick aus dem Fenster hilft nicht bei der Frage "geht heute was?" :D
- die Sonne geht fast eine halbe Stunde später unter.
- download der Bilder kann dauern...
- schlafen gehen und auf die Technik vertrauen...

Ein paar Bilder:

Bild

Ein typischer Ablauf im CCD Commander - eine Aufname ist fertig, die nächste steht an. Dithering wird durchgeführt (setting guide star position to...), dann wird gewartet, bis das Guiding wieder ruhig läuft und weiter gehts.

Bild

Das Ende einer Nacht - um 04:35 Uhr ist Schluss - aber die letzte begonnene Aufnahme wird noch fertig belichtet. Dann wird geparkt, die Kamera aufgewärmt und das Dach geht zu. Ende...

Bild

Das beste zum Schluss...

LG, Markus
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Re: Remotesternwarte - Technik

Beitrag von Ephemeris »

Servus Markus
Tolle Doku. Ist da eigentlich jemand vor Ort wenn wirklich was aus dem Ruder läuft?
klare Nächte wünscht euch
Hans

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markusblauensteiner
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Re: Remotesternwarte - Technik

Beitrag von markusblauensteiner »

Hallo Hans,

ja, der Grundbesitzer wohnt dort und kann helfen - ein ganz wichtiger Punkt!

LG, Markus
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Re: Remotesternwarte - Technik

Beitrag von Rev.Antun »

Grüß Euch!

Wenns nicht so wäre, dann wär das "etwas" verlorene Mühe :wink:
lg Toni
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Seit die Mathematiker über die Relativitätstheorie hergefallen sind, verstehe ich sie selbst nicht mehr.

Wer Rechtschreibfehler findet darf sie behalten :)
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markusblauensteiner
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Re: Remotesternwarte - Technik

Beitrag von markusblauensteiner »

Grüß euch!

Seit Ostersonntag wurde in 31 Nächten belichtet, da kann schon ein erstes Fazit gezogen werden.
CCD Commander arbeitet sehr verlässlich. Für die richtige Positionierung muss man darauf achten, dass alle Beteiligten mit den selben Koordinaten arbeiten - Stichwort JNow und J2000!

Die automatische Leitsternsuche ist auch so eine Sache. Grundsätzlich definiert man im CCD Commander, wie so ein geeigneter Leitstern auszusehen hat - min / max Helligkeit (ADU), Leitsterne mit nur 1 Pixel Durchmesser ignorieren (= Hotpixel) usw.
Das funktioniert, meistens. Erstaunlicherweise jedoch wählt er manchmal einen Stern, der offenbar nicht geeignet ist, zumindest meldet sich maximDL mit "star faded", obwohl ein Stern sichtbar ist.
Witzigerweise passiert das bei Objekten, bei denen in den Nächten zuvor die automatische Suche perfekt geklappt hat.
Ich gebe daher jetzt ab der zweiten Nacht die Pixelkoordinaten des LS direkt vor, dann kommt der Fehler nicht vor. Beim erstmaligen Anfahren des Objekts mitten in der Nacht kann es aber schiefgehen...
"star faded" ist ein Bug in MaximDL (außer der Leitstern ist tatsächlich weg), muss ich noch verifizieren, wo da der Zusammenhang besteht....

LG, Markus
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Re: Remotesternwarte - Technik

Beitrag von NoobTube »

31 Nächte :D echt zum neidisch werden...! Ich komm auf 3 wirklich gute Nächte :D

Der Bug ist in der derzeitigen Beta bereinigt... offiziell hat es den ja nie gegeben :D bzw. haben die Entwickler ihn immer bestritten. Sollte mit dem nächsten Patch weg sein.
Standort: Hellmonsödt / Gahberg
Mont.: ASA DDM60pro
Optik: Celestron RASA Astrograph F2.2, div. Canon Tele
Kameras: Atik 16200 mono, 5DII, Sony A7rII
EBV: DSS, PS, LR, PixInsight, MaximDl
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Re: Remotesternwarte - Technik

Beitrag von markusblauensteiner »

Hallo Reinhard!

Das ist flott erklärt: ein Teil war für NGC 4725 und seither sind es drei Objekte jeweils recht lange belichtet - so lange sind die Nächte ja nicht mehr.
In einigen Nächten herrschte schlechtes Seeing, genau zum Vollmond - da war dann nur die kurze Brennweite im Einsatz. Beim aktuellen Schmalbandprojekt sind die 400 mm allerdings etwas kurz, das fällt unter "üben". In Zukunft bleibt das Dach bei so was geschlossen.
Und - so geht es sicher nicht weiter, spätestens im Herbst wird es auch schlechter.
Der Bug ist in der derzeitigen Beta bereinigt... offiziell hat es den ja nie gegeben :D bzw. haben die Entwickler ihn immer bestritten. Sollte mit dem nächsten Patch weg sein.
Ja, das wird aber auch Zeit, ich habe Version 5.xx, die ist ? Jahre alt. :D

LG, Markus
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Re: Remotesternwarte - Technik

Beitrag von Ganymed »

Hallo Markus

Eine coole Zusammenfassung.

Kann nicht ein RasPi das Dach schließen?
Den kann man einfach auch über eine USB Powerbank oder 12V auf 5V DCDC betreiben.
Relais und Endschalter Sensor Erweiterungen gibt es genug.

Hast du keine Probleme beim Boot des PC wenn es sehr kalt ist?
PCs booten nämlich nicht vollständig wenn die PC BIOS Daten nicht korrekt sind.
Die BIOS Daten sind meist mit einer CR2032 Knopfzellen versorgt und die mögen die Kälte nicht.

Eine Netzwerk gesteuerte Steckdosenleiste bietet die Möglichkkeit zumindest ein- und auszuschalten.
Vielleicht kann man ja den RasPi verwenden um das noch intelligenter zu machen :D

Hat die Wetterstation die du verwendest einen Anschluß zum PC?

Viele Grüße
Roger
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markusblauensteiner
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Re: Remotesternwarte - Technik

Beitrag von markusblauensteiner »

Hallo Roger!
Kann nicht ein RasPi das Dach schließen?
Den kann man einfach auch über eine USB Powerbank oder 12V auf 5V DCDC betreiben.
Relais und Endschalter Sensor Erweiterungen gibt es genug.
Jawoll, das kann er - kommt als nächste Ausbaustufe wahrscheinlich im Herbst.
Man muss sich nur überlegen, wie "Dach" und "Teleskop" miteinander kommunizieren, wenn sie nicht mehr am selben Computer hängen und somit auch nicht mehr
in einem Programm. Da gibts schon Ideen..mal sehen.
Hast du keine Probleme beim Boot des PC wenn es sehr kalt ist?
PCs booten nämlich nicht vollständig wenn die PC BIOS Daten nicht korrekt sind.
Die BIOS Daten sind meist mit einer CR2032 Knopfzellen versorgt und die mögen die Kälte nicht.
Das Knopfzellenthema kenne ich noch vom Gahberg - es können "lustige" Dinge geschehen, zB dass der PC die Uhrzeit vegisst und die Montierung daher irgendwo hinfährt..
In Frankreich habe ich noch keine Erfahrung mit Kälte, gerade sammle ich sie eher mit dem Gegenteil. In allen Sternwarten laufen alles PCs durch, eben genau wegen mancher Boot-Probleme.
Hat die Wetterstation die du verwendest einen Anschluß zum PC?
Ja, frag mich aber nicht welchen. Sie sind an einem Rasperry angeschlossen. An den dort abgelegten Wetterdaten bedienen sich alle Sternwarten des ROSA-Verbunds.

LG, Markus
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