Обо мне
    Резюме
    Портфолио
    Услуги
    Контакты
    Астро
    Схемотехника
    Мультикоптеры
    Автономный дом
Язык:

Астробудка

2010-09-13 18:02:57

(чуть позже более подробно проиллюстрирую, когда всё сделаю в будке покрасивше и понадёжней)

Почему решил построить будку?

В то время, когда начиналось строительство, я был экстремально увлечён астрофото, не замечал ровным счётом ничего вокруг. Поэтому меня не шокировала идея подыскать землю, построить дом, бытовку, астробудку на этой земле и даже ездить туда при погоде меня очень даже радовало.

Как строилась будка

Этапы строительства достаточно подробно описаны на моём сайте. Приведу ссылки:

ямы
http://oleg.milantiev.com/news/?id=480

бетон
http://oleg.milantiev.com/news/?id=482
http://oleg.milantiev.com/news/?id=486

дерево
подготовка: http://oleg.milantiev.com/news/?id=501
начало: http://oleg.milantiev.com/news/?id=511
продолжение: http://oleg.milantiev.com/news/?id=514

Дальше я использовал её по назначению почти год. Ездил на дачу и снимал небо. Но потом ездить надоело и я пошёл дальше - по пути построения "удалёнки".

Почему решил делать удалёнку?

Да потому что, во-первых, как уже сказал, достало ехать два часа в одну сторону, два часа в другую. И всё это при условии отсутствия наличия пренеприятнейшего явления, спутника крупных городов, пробок выходного дня. А уж если в пробку попал, пиши пропало. Провести там 3-4-5 часов не самое приятное занятие. К тому же, зимние поездки на 250км (это в оба конца) не добавляют нервных клеток, ибо опасны. А хобби-то как раз, преимущественно, зимнее. Летом на нашей широте белые короткие ночи, в астрономическом их понимании.

Ну а, во-вторых, сложно принять решение о поездке, основываясь только на прогнозе погоды. Удалённая же астробудка помогает быстро оценить состояние неба, приняти решение о начале фотосессии.

В-третьих, наработав опыт удалённого управления у себя на даче (ух, лучше бы, конечно, в соседнем гараже тренироваться. На чём-нибудь поближе), можно попробовать клонировать будку в место с хорошим астроклиматом. А чистое горное небо с количеством ясных ночей под триста в году не сравнить с кх.... гм... бр.... небом Подмосковья.

Основной принцип - не делать безотказное устройство, это невозможно небольшими средствами. Как Архитектор в матрице, проблемы надо уметь видеть, принимать. И, не боясь их, знать как они будут решены.

Нео: Зачем я здесь?
Архитектор: Твоя жизнь возникла в результате того, что мне не удалось решить одно из уравнений в процессе программирования Матрицы. Ты результат аномалии, которую, не смотря на все свои усилия, я не смог исправить и которая нарушает всю прелесть математической гармонии. Мне не нужно было избегать проблем, связанных с тобой, ибо все они были ожидаемы и поддавались контролю. Именно поэтому ты, в конце концов, и здесь.

Я имею в виду то, что я знаю заранее, что USB-GPRS-модем может повиснуть и я готовлю схему резервирования и сброса, а не покупаю модем за миллион долларов, который точно никогда не повиснет и связь будет всегда на высоте. Впрочем, будь на то деньги, я бы купил хороший модем :).

Из чего состоит моя астробудка

http://photo.milantiev.com/?dir=57

Ну, как это не банально, основа астробудки всё же астро-инструмент, точней сказать, экваториальная монтировка немецкого типа SkyWatcher EQ6pro SynTrek. Монтировка через особый usb-com преобразователь и через usb-хаб, расположенный на телескопе, подключена к компьютеру.

 

монтировка SkyWatcher EQ6pro и EQdir переходник

На монти стоит зеркальный телескоп систмы Ньютона той же фирмы Synta (торговая марка SkyWatcher), диаметр зеркала (апертура) 254 мм = 10 дюймов.

  

Телескоп SkyWatcher Newton 250/1200 на монти: сзади и сбоку

На ньютоне навешено реально немало нужного, а именно:

  • тот самый, вышеназванный USB-хаб Dlink на семь портов, обязательно с питанием от внешнего источника;
  • ШИМ-регулятор напряжения 12В для регулировки мощности обогрева разных оптических систем. Греть оптику нужно совсем чуток, чтобы она не запотевала. По уму нужно ставить контроллер с обратной связью, стремящийся греть оптику на 2-3 градуса выше температуры окружающей среды, но я "просто грею чуток";
  • на вторичное зеркало ньютона установлена самодельная система обогрева, собранная из набора постоянных резисторов, наклеенных на обратную сторону "вторички" суперклеем, сверху закрытых "пенкой", точнее сказать отрезком пенополиуритановой игрушки-коврика дочки :). Расчётная мощность ~4Вт на 100% мощности ШИМ. Реально ШИМ-регулятор установлен примерно на 50% мощности ( http://photo.milantiev.com/?dir=125 );
  • комплектный оптический искатель 9х50 ньютона, переделанный под гид. На объектив искателя установлен обогрев. Обогрев сделан просто и без изысков. На скотч, намотанный на металл, для предотвращения межвиткового замыкания, намотана нихромовая проволока из расчёта примерно 4 Вт на при 100% мощности регулятора. Вместо окуляра прикреплена камера QHY5 чб.  Искатель-гид установлен, по возможности, соосно основной трубе. Угол обзора порядка 130 на 100 угловых минут. Камера по USB подключена к хабу;
     
  • ещё одна QHY5 чб. К ней, опять таки, излентой, уж не помню какого именно цвета, примотан объектив от охранки Computar с фокусным 2.6мм. Поле получается 107° на 93°, центр кадра соосен телескопу, что позволяет использовать камеру и как погодную, и как очень удобный электронный искатель. Удобен он большим полем и высокой чувствительностью. Съёмка обычно идёт с выдержкой 1-5 сек, 100 gain. В последнее время стал писать серию 10 или 15 секундок, потом собираю анимашки, мне нравится.
    На объектив примотаны 4 резистора, итоговым сопротивлением 300 Ом, расчётная мощность на 100% грелки = 0.5 Ватта. Камера по USB подключена к погодному компьютеру;
     
  • на ньютон же примотан блок питания фотоаппарата, а сам фотоаппарат установлен в стандартном фокусёре телескопа;
  • корректор комы Televue Paracorr, их же, телевьюшное Т-кольцо для фотоаппаратов Canon. Хороший корректор, но уменьшает светосилу на 15%, что для нашей погоды ужас и кошмар. Планирую заменить на корректор-редуктор с фактором редукции аж 0.73х (!) от австрийской фирмы ASA за примерно 900$, как разживусь этими самыми ден.знаками;
  • фотоаппарат Canon EOS 450D. Фот "переделанный", то есть, народные умельцы за 1000р выдрали у него родной защитный фильтр матрицы и поменяли его на фильтр от немецкой компании Baader для лучшей чувствительности в дальшем красном и ближнем ИК диапазоне. Фотик по USB подключен к хабу;
  • фокусёр, кстати, немного адаптирован для посадки 2" аксессуаров путём замены стандартного кольца крепления 2" и 1.25" переходников на самодельное, точнее, опять таки, заказанное у знакомого токаря;
     
  • на фокусёр прикреплён шаговый моторчик, который через "коробку Ивана Ионова" подключен к USB-хабу. Драйвер того же Ивана позволяет использовать этот конструктор, как полноценный ASCOM-фокусёр;
      
  • в ближайших планах установка ещё одного мотора на морду трубы, который будет накидывать фокусировочную маску.

Довольно про астрограф. Расскажу-ка про саму будку, точнее элементы её автоматизации.

Центр современной автоматизации - специализированный контроллер или многофункциональный "бытовой" компьютер. Так как, кроме простых функций "открыть/закрыть крышу", "включить/выключить свет" и т.п. мне требуется ещё и достаточно интеллектуальное управление телескопом, фотоаппаратами и другой техникой, то центр моей будки - обычный компьютер, ранее стоявший у меня дома. Для повышения надёжности и разделения функций, чтобы не мешать основному компу всякими мелочами во время съёмки, в 10 см от основного компа стоит второй комп.

Основной комп и за ним второй (на фото нет)

Первый компьютер, называемый мною observe или "главный", он же "основной" подключен к:

  • через PCI-COM, так как USB-COM имеет привычку сбрасываться от открывания/закрывания крыши, COM-шнурком подключен к блоку реле http://www.purelogic.ru/2842.html на 8 выходов, с возможностью коммутации нагрузки до 4 кВт на канал.

     Каналы реле скомутированы следующим образом:
    • канал открытия крыши (включается на 20 секунд, что больше времени открытия крыши, но она останавливается размыкателем на электротале). В перспективе, на случай отказа компа, канал будет задублирован вторым компом;
    • канал закрытия крыши (включается так же на 20 секунд, что, опять таки, больше времени закрытия крыши, провод последовательно соединён с внешним концевым размыкателем. В перспективе, на случай отказа компа, канал будет задублирован вторым компом;
    • канал внутреннего освещения будки. Иногда бывает полезно включить свет и посмотреть, куда же смотрит телескоп :). Я отказался от более дорогого варианта ИК-подсветки и ИК-камер ввиду ограниченности бюджета проекта. В перспективе канал управления светом переедет на второй комп;
    • канал питания погодной камеры. Так как в качестве погодной камеры используется старый Canon 300 с китовым объективом (полученный мною от знакомого за 0р), то порой он виснет и приходится сбрасывать питание фотика на 5 сек. В перспективе этот канал управления уйдёт на второй комп;
    • канал управления питанием второго компа. Канал сделан по инверсной схеме, не дающей при сбое этого компа случайно унести за собой в небытиё и второй комп;
    • канал питания астрографа (монти, основной фот, хаб). Бывает полезно, если заглючил основной фот или монти, сбросить их на 5 сек;
  • через USB-удлинитель (пассивный USB-хаб с 5-метровым хвостом), подключен к USB-хабу с питанием, установленному на телескопе. К этому хабу подключены:
    • порт телескопа (USB-COM преобразователь из дата-кабеля от старой мобилы);
    • основная камера, Canon EOS 450D;
    • гид-камера QHY5 чб;
    • "коробка Ионова" для управления мотором фокусёра и, в перспективе, для управления мотором подвода фокусировочной маски;
  • ещё один USB-хаб с питанием, к которому подключена одна (в перспективе несколько) вебок, помогающих понять, что происходит в данный момент в будке. К нему же подключены два USB-модема: скайлинк и билайн;
  • ethernet кросс подключен ко второму компу.

Observe несёт следующие функции:

  • управление телескопом во время съёмки. Точнее сказать, управление всем процессом съёмки, а именно: наведением, ведением, гидированием монтировки, получением фоток с основной камеры. В перспективе эту функцию сможет дублировать второй комп на основе коммутации USB шины на него;
  • управление крышей обсерватории (в перспективе будет задублировано на втором компе);
  • управление светом в обсерватории (в перспективе переедет на второй комп);
  • управление питанием погодной камеры (тоже в планах перенести на второй комп), питанием второго компа и питанием астрографа;
  • два инет канала (в данный момент используется один - скайлинк модем проброшен в VMware, в которой живёт Linux Fedora Core 12);
  • экстренный сброс второго компа (коммутация питания).
  • внутренние дешёвые вебки на случай отказа второго компа (в основном он по вебкам главный).

Второй компьютер, который я называю "метео"-компом (meteo), подключен к:

  • погодной камере Canon 300. Это, конечно, убийство, а не камера. Мечтаю поменять её на что-нибудь более стабильно работающее, с пошире объективом. Кэнон настроен на сохранение фоток на первом компе, откуда они доступны по вебу (веб-сервер установлен в вмваре на линухе, позволяет масштабировать фотки для их быстрой загрузки по скайлинку);
     
  • погодной камере во время съёмки, она же электронный искатель, она же головная парковочная камера - через 5м USB-удлинитель подключено к QHY5 чб, установленной на голове телескопа;
  • через USB-провод подключен USB-модем МТС. Запасной канал, пару раз выручал при падении основного скайлинка;
  • через COM-порт на материнке (комп старый), COM-шнурком к такому же реле purelogic на 8 выходов. Реле коммутирует:
    • инверсной схемой питание первого компа;
    • в перспективе много чего с первого компа;
  • вебки, разбросанные по будке. Сейчас две, но хочется ещё парочку. Вебки настроены в Active Webcam, раз в 6 секунд скидывают изображения на первый комп, откуда доступны по вебу;
      
  • USB-термометр от конторы "МастерКит". Хорошая контора, термометр неплох, но (гад), глючит. Планирую завести коммутацию питания его USB на реле;
      
  • ethernet кросс подключен к первому компу.

Meteo, в данный момент, выполняет такую работу:

  • визуальный контроль за погодой при закрытой крыше (canon 300) и при открытой крыше (qhy5 с "шириком");
      
  • контроль и сохранение в sqlite базе текущей температуре по одной (в перспективе по трём) точкам. Нужно, как для общего представления, так и для более грамотной калибровки снимаемых кадров;
  • визуальный контроль вебками внутреннего помещения будки (в перспективе и улицы);
  • экстренный сброс первого компа (коммутация питания).

Крыша будки, как я решил, съезжает на север по направляющим шпунтам шестиметрового бруса на больших (20 см) обрезиненых промышленных колёсах, купленных. Для того, чтобы можно было удалённо открывать и закрывать крышу, к северной стороне будки я приладил электрическую таль с декларируемым подъёмным весом в 125 килограмм (без использования дополнительного блока). Пока что, летом, крыша довольно бодро съезжает. Я бы даже сказал, что слишком бодро, я расчитывал на куда менее динамичные нагрузки на сооружение. Возможно, придётся установить блоки. Не ради увеличения момента, а ради уменьшения линейной скорости. Впрочем, увеличение момента силы тоже может быть полезно зимой, когда крыша завалена снегом и ездит по "рельсам" заметно тяжелее.

 

Смонтированная лебёдка и блок ручной коммутации

Для того, чтобы стандартная таль могла не только "поднимать", точнее, тянуть в одну сторону, груз, точнее, крышу, но и "опускать" (ведь крыша не падает вниз, а сдвигается в сторону и гравитация не действует на неё), барабан лебёдки не без помощи 1000р и всё того же токаря, зовут которого Володя (добрейшей души человек) был разделён пополам. После адаптации барабан стал двойным, один работает на заматывание троса, второй в это время трос отпускает - крыша открывается. При реверсе лебёдки направления меняются - крыша закрывается.

 

Разделитель бобины и его монтаж на лебёдке

Один концевик (на открытие крыши) встроенный в лебёдку (стальная прямоугольная скоба), отсчёлкивается этим стопором.

Второй концевик, на закрытие крыши, купленный отдельно, размыкает кнопку.

Пульт лебёдки подвергся "лёгкой модификации", сравни генной инжинерии, средствами изоленты и нескольких проводочков кнопки направлений движения лебёдки, через концевой размыкатель, были подведены к блоку реле, подключенному к компьютеру. [фото пульта:  

Телефон: +7 (928) 425-32-10
e-mail: