Astronomie: Einjustieren der Montierung

Gehört zu: Montierungen

Meine parallaktische Montierung, die Skywatcher HEQ5 Pro, hat ja keinen festen Standort, sondern muss jedesmal wenn ich sie aufbaue “richtig” aufgebaut werden.

Zum “richtigen” einstellen gehört:

  • Stativbeine so einstellen, dass die obere Fläche waagerecht ist (bevor der Polkopf darauf montiert wird
  • Sucherfernrohr parallel zum Hauptfernrohr ausrichten
  • Ausrichten den Stundenachse parallel zur Erdachse “Einnorden / Einsüden”, “Polar Alignment”
  • Konusfehler beseitigen
  • Alignment für Goto “Three Star Alignment” oder “Pointing Modell” oder SYNC…

 

Astronomie: ASCOM-Treiber EQMOD

Gehört zu: Astro-Software
Siehe auch: ASCOM
Siehe auch: Skywatcher HEQ5 Pro

Steuerung der Montierung HEQ5 Pro über meinen Windows-Computer

Um meine Montierung Skywatcher HEQ5 Pro statt über die Handbox zu steuern, möchte ich auch die Möglichkeit haben, die Steuerung über meinen Windows-Computer vorzunehmen.

Damit soll nicht einfach die Handbox durch den Computer ersetzt werden, sondern bestimmte Astro-Software (z.B. Cartes du Ciel, APT) , die auf meinem Computer läuft, kann dann direkt die Montierung steuern und ggf. auch weitere Geräte, die per ASCOM an den Computer angeschlossen sind (z.B. Kamera, Motor-Fokusser,…)

Wenn ich meine gesammten Astro-Gerätschaften per Computer steuern kann, ist letztlich auch eine Remote-Steuerung möglich.

EQMOD ist ein ASCOM-Treiber, der zusätzlich Funktionen zur Verfügung stellt, die die Skywatcher HEQ5 Pro und die SynScan-Handbox so garnicht haben: z.B. SYNC, Alignment Model,…

Voraussetzungen:

  • ASCOM-Platform ist installiert
  • Eine serielle Verbindung zwischen Windows-Computer und Montierung bzw. Handbox ist hergestellt (s.u.)

Doku: http://eq-mod.sourceforge.net/docs/EQASCOM_QuickStart.pdf

Für meine Montierung SkyWatcher HEQ5 Pro verwende ich EQMOD als ASCOM-Treiber.

Download:  http://eq-mod.sourceforge.net/eqaindex.html

Version: EQASCOM V200q   (14. Mai 2018)

Installation von EQASCOM

Bei mit auft EQASOM auf mehreren Computern:

  • Installation auf Computer Thinkpad: V2.00q
  • Installation auf Computer ZBox01: V2.00q
  • Installation auf Computer Asusbaer: V2.00q

Installiert wird ein ASCOM-Treiber und die sog. EQASCOM-Toolbox.

Konfiguration und Test von EQASCOM

Verbinden der Montierung SkyWatcher HEQ5 Pro mit der Handbox.

Die Handbox einstellen auf “PC Direct Mode”

Bildbeschreibung: SynScan Handbox –> Display –> Utility Func.: PC Direct Mode

EQASCOM-00.jpg

SynScan Handbox: PC Direct Mode

Verbinden der Handbox mit dem Windows-Computer per seriellem Kabel und ggf. Seriell-USB-Adapter.

Feststellen des durch den Adapter hergestellten COM-Ports im Windows-Gerätemanager (im Beispiel: COM3).

Bildbeschreibung: Windows 10 Gerätemanager: Anschlüsse

COM-Port.JPG

Windows-Gerätemanager: COM-Ports

Starten der EQASCOM-Toolbox auf dem Windows-Computer

Im Dropdown “eqmod” einstellen und auf die Schaltfläche “Driver Setup” klicken

Bildbeschreibung: EQASCOM Toolbox –> Schaltfläche “Driver Setup”

EQASCOM-01.jpg

EQASCOM Toolbox

Es geht ein Fenster “EQMOD ASCOM SETUP” auf, wo wir eingige Eingaben machen z.B. den COM-Port:

Bildbeschreibung: ASCOM Setup –> EQMOD Port Details  –> Port Drop-Down  –> “COM3” (bzw. was der Windows Gerätemanager zeigt)  –> Schaltfläche “OK”

EQASCOM-02.jpg

EQASCOM Setup-Fenster

Wenn alles eingegeben ist, klicken wir auf die Schaltfläche “OK”

Dann in der EQASCOM-Toolbox (s.o.) die Schaltfläche “ASCOM Connect” klicken, wodurch das EQMOD-Fenster erscheint.

Wenn das nicht oder immer nur ganz kurz erscheint oder eine Fehlermeldung erscheint, bedeutet dies dass die Verbindung zur Montierung nicht zustande kam. Die Ursachen eines solchen Fehlers können sein:

  • Handbox nicht auf “PC Direct Mode” eingestellt
  • Falscher COM-Port
  • Ungeeigneter Seriell-USB-Adapter
  • Ungeeignetes serielles Kabel
  • Sonstiges

Bildbeschreibung: EQMOD-Fenster  –> Slew Controls –> Schaltflächen “N”, “S”, “E”, “W”

EQASCOM-03.JPG

EQMOD-Fenster

Hier kann ich jetzt durch klicken auf die Richtungstasten (Nord, West, South, East) testen, ob die Motoren der Montierung tatsächlich angesprochen werden – ggf. kann man die “Rate” noch hochsetzen damit man den Effekt besser sieht bzw. hört.

Damit ist der Test erfolgreich abgeschlossen und die Benutzung der EQMOD-Teleskop-Steuerung z.B. in Cartes du Ciel oder APT kann beginnen.

Benutzung der EQMOD-Teleskopsteuerung

Nun kann die Teleskopsteuerung per Windows-Computer beginnen. Als Software dafür benutze ich:

  • EQMOD so wie es oben schon sichtbar ist – damit kann ich z.B. die Tracking Rate einstellen
  • Cartes du Ciel: Dort muss ich das Teleskop “verbinden” und kann dann Goto und Sync verwenden
  • APT: Dort muss ich das Teleskop verbinden (“Gear” und “Connect Scope”) und kann dann z.B. Pulse Guiding, Dithering, Goto++ etc. benutzen
  • PHD2 Guiding

Aber auch die Teleskopsteuerung selbst kann noch konfiguriert werden. Dazu klicken wir oben rechts auf die Schaltfläche mit dem Schraubenschlüssel und den drei “>>>”.
Dann klappt nach recht eine Fenstererweiterung auf. Dort können wir z.B.:

  • nochmals den Ort einstellen “Site information”
  • “Alignment / Sync”
  • “Park /Unpark”
  • “ASCOM Pulse Guide Setiings”
  • “Mount Limits”
  • ….

Alle diese Konfigurationsdaten speichert EQASCOM in drei INI-Dateien: eqmod.ini, joystick.ini und align.ini. Diese befinden sich im Ordner:

\users\<userid>\AppData\Roaming\EQMOD

Wenn diese INI-Dateien man durch irgendein Unglück beschädigt werden, kann es zur Fehlermeldung: “EQASCOM_Toolbox: Run time error ’55’: File already open” kommen. In diesem Fall muss man die INI-Dateien wieder reparieren z.B. durch Kopieren von einer intakten Installation oder duch Neuinstallation von EQASCOM.

Probleme mit EQASCOM

Montierung blinkt: Stromversorgung

Im November 2018 musste ich meine vorhandene Montierung Skywatcher HEQ5 Pro durch eine fabrikneue HEQ5 Pro zu ersetzen. Danach (am 7.11.2018) hatte ich Probleme mit den EQASCOM: Beim Probebetrieb mit APT und PHD2  kam von EQASCOM in kurzen Anständen immer wieder die Fehlermeldung “EQMOD not Tracking”.

Bei Recherchen im Internet wurden folgende mögliche Fehlerursachen genannt:

  • Stromversorgung unzureichend (LED blinkt tatsächlich)
  • Serielle Verbindung zwischen Handbox und Computer verwendet “falschen” USB-Adapter
  • USB-Verbindung über den Hub leistet nicht die erforderliche Datenrate
  • Fehler in der SynScsan Firmware der Handbox

Die Firmware-Version der Handbox war bereits 04.39.04. Ich habe sie der Ordnung halber auf die zur Zeit neueste 04.39.05 “Upgedatet”.

Die Stromversorgung der Montierung könnte zur Eingrenzung des Fehlers versuchsweise mit separatem starken Netzteil vorgenommen werden.

Die serielle Verbindung zwischen Handbox und Computer könnte versuchsweise direkt, also ohne USB-Hub vorgenommen werden

Fehler:  Track Rate: Not Tracking

Beim Fotografieren der Mondfinsternis am 21.1.2019 schaltete sich das Tracking von EQMOD immer wieder ohner erkennbare Ursache ab “Track Rate: Not Tracking”.

Die Ursache waren aktivierte “Mount Limits” in den EQMOD Settings. Nachdem das Häckchen dort entfernt wurd lief die Nachführung fehlerlos.

Bildbeschreibung: EQMOD –> Schaltfläche “Schraubenschlüssel >>>”   –>  Rechts unter “Mount Limits” das Häkchen entfernen bei “Enable Limits”

EQMOD_MountLImits.jpg

EQMOD Tracking Problems: Mount LImits

Serielle Verbindung

Contine reading

Astrofotografie: Einnordnen – Polar Alignment

Gehört zu: Astrofotografie, Montierung einjustieren
Siehe auch: Polar Alignment mit SharpCap Pro, Polar Alignment mit ASIair, Sigma Octantis, Autoguiding

Polar Alignment – Aufgabenstellung

Eine parallaktische Montierung muss als erstes “eingenordet” (resp. “eingesüdet”) werden; d.h. die Stundenachse der Montierung muss genau parallel zur Erdachse ausgerichtet werden damit die Nachführung richtig funktioniert. Das ist dann besonders wichtig, wenn man seine Astrofotos länger belichten will (siehe: Langzeitbelichtung).

Vorher sollte man aber die Stativbeine so einstellen, dass sich die Auflagefläche des Polblocks schön in der Waagerechten befindet.

Wenn man seine Montierung nicht dauerhaft an einem Standort aufgestellt hat, sondern für jede Beobachtung das Aufstellen und die Einnordung erneut vornehmen muss (also mobil statt statonär) ,  kommt es sehr darauf an, wie schnell, bequem und genau man die Einnordung vornehmen kann.

Wenn man das Teleskop immer am gleichen Ort z.B. auf seiner Terrasse (markiert mit Nagellack) aufstellt, ist die Polhöhe automatisch richtig und das Azimut stimmt auch fast – nur kleine Korrekturen am Azimut sind zu erwarten. In dieser Situation ist nicht einmal eine freie Sicht auf den Polarstern erforderlich….

Polar Alignment – Welche Genauigkeit ist erforderlich?

Je nachdem, was man eigentlich mit Montierung und Teleskop machen will, ist die erforderliche Genauigkeit beim Polar Alignment ganz unterschiedlich.

Auf der nördlichen Hemisphäre benutzt man ja gerne den Polarstern (Alpha UMi), um auf den Himmelpol auszurichten. Der Polarstern steht heute (2019) ca. 39 Bogenminuten vom Himmelspol entfernt.

Auswirkungen einer ungenauen Polausrichtung

Je nach dem, welche Art der Nachführung wir benutzen, kann eine Abweichung in der Polausrichtung unterschiedliche Effekte haben:

  • Nachführung nur in Rektaszension: Deklinations-Drift
  • Nachführung in Rektaszension und Deklination (z.B. Autoguiding): Bildfeldrotation

Deklinationsdrift

Der canburytech Formalismus von Edward Simonson berechnet die MDR = Maximale Driftrate in Deklination pro Sekunde (Maximum Declination Drift Rate per second) als:

MDR = φ · 2π / (24 · 3600)     [in Bogensekunden pro Sekunde]

wobei

φ = Offset der Stundenachse vom Pol  [in Bogensekunden]

mit

φ = 1′ = 60″

ergibt sich

MDR = 0,004363″/sec = 0,262″/min

Wie gesagt, die Formeln stammen von:

Die maximale Driftrate (also bei Deklination = 0) ist also:

Alignment Error [‘] Driftrate [“/min]
1 0,262
2 0,524
3 0,785
4 1,047
5 1,309
6 1,571
7 1,833
8 2,094
9 2,356
10 2,618
30 7,853

Bezüglich der erforderlichen Genauigkeit kann unterscheiden:

  • Visuelle Beobachtungen: da mögen 30 Bogenminuten reichen
  • Unguided Imaging: da muss die Genauigkeit sehr hoch sein (z.B. 4 Bogenminuten, wenn man 2 Minuten belichten will und die Drift max. 2 Bogensekunden sein darf)
  • Guided Imaging: da kann die Genauigkeit kleiner sein (weil das Autoguiding fast alle Fehler kompensiert, aber: Bildfeldrotation)
Montierung Nachführung Folge Beobachtung Genauigkeit
Äquatorial R.A. Tracking Dec. Shift Visuell 30′
Äquatorial R.A. Tracking Dec. Shift Imaging 4′
Äquatorial Guiding Field Rotation Imaging kleinere Genauigkeit

Quelle 1: https://stargazerslounge.com/topic/217079-how-accurate-do-you-polar-align/

When guiding, as Mark says, in some areas of the sky (close to polaris), I find that polar alignment is much less critical. There is an equation which might be interesting for you. It indicates the accuracy required, depending on where you are looking in the sky:

E = (45000 x S x cosD) / (T x F x A)

\(  \Large E = \frac{45000 \cdot D \cdot \cos{(D)}}{T \cdot F \cdot A}  \)

Where :

  • E is the maximum allowable polar misalignment in arcseconds
  • S is the worst case length of star trails (in microns)
  • D is the declination of the target in degrees
  • T is the exposure time in minutes
  • F is the focal length in mm
  • A is the angle between the guide star and the target in degrees

Quelle 2:  Frank Barret

…the equation comes from a paper by Frank Barret: http://celestialwonders.com/articles/polaralignment/PolarAlignmentAccuracy.pdf.

Polar Alignment – Welche Geräte setzen wir zum Polar Alignment ein?

Angenommen, wir haben eine parallaktische Montierung, die wir Einnorden wollen, so können wir unterschiedliche HIlfsmittel für das Einnorden einsetzen:

Fernrohr  (Optik) und Kamera/Okular

  • Das zu unserer Montierung gehörige Polfernrohr
  • Spezielle kleine Kamera (z.B. QHY PoleMaster)  & Spezielle Windows-Software & Windows-Computer
  • Guiding Scope & Spezielle Windows-Software (z.B. SharpCap)  & Windows-Computer
  • ASIair Computer

Software

  • Spezielle Windows-Software nur für diesen Zweck z.B. QHY PoleMaster-Software,
  • Windows-Software, die wir sowieso schon haben z.B. SharpCap-Software,…
  • PemPRO

Computer

  • ohne zusätzlichen Computer
  • mit Windows-Computer
  • mit propietären Computer (Rasbery?) z.B. ASIAir
  • mit Android-Tablet
  • mit iPad
Lösung zum Polar Alignment Optik Bildgebung Montage Software / Methode Computer ca. Preis Einsetzbar auf Montierungen
Polsucher Polsucher Polsucher keine kostenlose App (Android,…)

oder “Kochab-Methode”

Vorhandenes Smartphone keiner Optron SmartEQ Pro

HEQ5 Pro

Star Adventurer Mini

QHY PoleMaster Extra Objektiv Extra Kamera Montagefuß für die jeweilige Monierung Spezial-Software Windows-Computer 400,– iOptron SmartEQ Pro

HEQ5 Pro

Star Adventurer Mini

SharpCap Vorhandenes Guiding Scope Vorhandene Guiding-Kamera Sucherfuß für die Star Adventurer Mini SharpCap Pro Windows-Computer 40,– HEQ5 Pro

Star Adventurer Mini

ASIair Vorhandenes Guideing Scope Extra ASI-Kamera keine Spezial-Software Spezieller ASIair-Computer 400,–

Meinen QHY PoleMaster habe ich im Januar 2020 gebraucht verkauft. Ich benutze jetzt SharpCap Pro mit meinem vorhandenen GuidingScope.

Polar Alignment – Lösungsmöglichkeiten

Für das Einnorden (Einsüden) gibt es verschiedene Methoden. Dazu gehören:

Polar Alignment mit SharpCap Pro auf einem Windows-Computer

Die Software SharpCap Pro, die gerne zum Fotografieren mit Astro-Kameras verwendet wird, hat seit 2019 (kostenpflichtige Pro-Version 3.1) auch eine Funktion “Polar Alignment” die das vorhandene Guiding-Fernrohr verwendet und damit Platesolving macht. Ich habe mir mal die kostenpflichtige Version “Pro” geleistet, um diese neue Funktion auszuprobieren.

Einzelheiten hierzu habe ich in diesem separaten Artikel beschrieben.

Polar Alignment mit dem QHY PoleMaster auf einem Windows-Computer

Der QHY PoleMaster ist 2016 neu auf den Markt gekommen und ermöglicht sehr einfaches und sehr schnelles Einnorden, kostet allerdings so um die 325,– Euro.
QHY Polemaster besteht aus Hardware (eine kleine Mono-Kamera mit Objektiv) und spezieller Software für den Windows-Computer zum leichten Einnorden.

Zum QHY PoleMaster habe ich einen eigenen Artikel geschrieben.

Polar Alignment mit der Software “AlignMaster” auf einem Windows-Computer

Zur Software “AlignMaster” habe ich einen eigenen Artikel geschrieben.

AlignMaster ist eine Windows-Software, die mit Hilfe eines 2-Star-Alignments die Polauswichtung für ASCOM-Menuteirungen und LX200-kompatible erleichtet.

Polar Alignment mit DLSR Logger

Mit der Software DLSR Logger kann ohne freie Sicht auf den Himmelspol (Polaris) einfach anhand von mehreren Fotos auf eine sichtbare Himmelsgegend ein Polar Alignment vornehmen.

Ich habe dazu einen eigenen Artikel geschrieben.

Polar Alignment mit dem Polfernrohr auf SmartEQ Pro

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Polar Alignment mit dem Polfernrohr auf SkyTracker

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Polar Alignment mit der Handbox der SmartEQ Pro

Die Handbox der SmartEQ Pro bietet eine Methode zur Einnordung, die ohne Sicht auf den Polarstern funktioniert (ähnlich der Software AlignMaster).

Mit der Handbox-Funktion “Polar Align” kann man ein Alignment machen, auch wenn der Polarstern nicht zu sehen ist…..

Polar Alignment mit “Scheinern” engl. “Drift Align”

Eine von Julius Scheiner beschriebene Methode, die in der Praxis ziemlich zeitintensiv ist.

Es gibt zahlreiche Software, die auf Basis der Scheiner-Formeln das Alignment schneller ermöglicht….

Z.B. EQalign:  http://eqalign.net/e_eqalign.html