Jmenuji se
description
Transcript of Jmenuji se
Jmenuji se
dalekohled Mark.
O smyslu hvězdopravy
smysluplná pozorování(pokud v našich podmínkách existují)
nejdou provádět vizuálně jsou vesměs založena na sběru
velkého množství dat nadšených pozorovatelů ubývá
já, pozorovatel
já, robot
Co musí umět robot plánovat pozorování
databáze požadavků plánování pozorování zpracování a ukládání výsledků
vyhodnocovat podmínky analýza počasí sledování pozorovacích podmínek ochrana dalekohledu před poškozením
řídit dalekohled kopuli kameru … + další přístroje
bez zásahuobsluhy
Vize MARK-a
upravený dalekohled Meade LX-200 ø16“ ve VK vyřešit problém ostření vyřešit problém parkování a přesného najetí
CCD kamera SBIG 3MPx systém vyhodnocování pozorovacích
podmínek automatická meteostanice senzor oblačnosti (přídavná kamera)
řízení na dálku přes Internet
[r. 2001]
východní kopule
MARK zvenku
velín v předsálí východní kopule „white box“ = 3 servery,
elektronika,rozvaděč, UPS
nezávislá podlaha v kopuli obložení stěn břidlicí posuvné dveře pod schody
MARK zevnitř
Meteosat
Radar
Senzor oblačnosti
Kamera
Meteostanice
Dalekohled CCD+ostření
Kopule
STOP/GO
snímky
objekty
GRAB GRIND TRANSFER
databáze
objektůa
snímků
„white-box“
východní kopule
stř
ech
a (
a v
ýše)
MARK meterologem Davis Vantage Pro2 - standard
profesionální meteostanice teplota: venkovní + uvnitř „white
box-u“ vlhkost rosný bod srážky vítr: rychlost+ směr pocitové teploty (wind-chill, heatIX) sluneční výkon + intenzita UV
záření
MARK šamanem detekce oblačnosti na základě
srovnávání „teploty oblohy“ a teploty okolí
detektor srážek detektor kondenzace vody
(vnitřně vyhřívané čidlo stanoví čas odpaření vlhkosti)
základní čtyřstavový výstup jasno oblačno zataženo déšť
možnost použití vlastního detekčního algoritmu
digitální fotoaparát Olympus 5060WZ + rybí předsádka
expozice max. 15s iso <= 400 dark-frame
primárně pro analýzu kvality nebe
sekundárně samostatné použití meteory družice ufo :-)
trable sníh, námraza malé rozlišení
MARK velkým bratrem
Dalekohled upravený Schmidt-Cassegrain
Meade LX200 ø16” = 406mm f = 4.060m (f/10) fokální reduktor f/5 Lumicon
Easy Guider (jen optika) kompletně přebudované
ostření senzory parkovacích a
zakázaných poloh
Motorický výtah motorický ostřící systém
Optec TCF-S elektronické nastavení f v
rozsahu 0.8“ (21mm) senzor teploty tubusu ostření podle „naučené“
teplotní křivky dalekohledu
spolupráce s CCD (autofocus)
Kamera SBIG ST10XE CCD KAF3200E
3.2MPX (2184x1472) čtvercové pixely 6.8μm rozměry 14.9x10mm
(zorné pole: 25’x17’ [teorie]) bez anti-bloomu QE<60% DC = 0.5e-/pixel/sec @ 0°C
termoelektrické + vodní chlazení USB připojení filter-wheel CFW-8A
5 pozic pro 1.25“ filtry současně: R,G,B,Clear + „díra“
ostření+reduktor+kamera se nevejde do vidlice – nelze pozorovat poblíž pólu
Řízení kopule
otáčení kopule parkovací senzor dvourychlostní pohyb řídící systém pro najetí kopule
na Az motorické otevírání štěrbiny
kolejnicové napájení zálohovaný motor snímač stavu
MARK WARE
STOP/GO
snímky
objekty
GRAB GRIND TRANSFER
Internet
Mark Control PanelVstup: STOP/GO
data o objektu
Výstup: snímky
řízení dalekohledu pořizování snímků
Mark Front EndVstup: uživateléVýstup: data o objektu
zadávání pozorování správa databáze
snímků plánování programů plánování noci
Mark Condition Monitor
Vstup: data o podmínkáchVýstup: STOP/GO signál
sběr dat z čidel analýza meteo-dat algoritmus vyhodnocení
podmínek
MARK WARE
„Dnešní vývojová prostředí dovolují psát zvláštní směsí objektového a procedurálního programování,u větších projektů to však vede ke katastrofám.“ MARK je malý projekt!
Mark Condition Monitor
Vstup: data o podmínkáchVýstup: STOP/GO signál
sběr dat z čidel analýza meteo-dat algoritmus vyhodnocení
podmínek
Mark Control PanelVstup: STOP/GO
data o objektu
Výstup: snímky
řízení dalekohledu pořizování snímků
Mark Front EndVstup: uživateléVýstup: data o objektu
zadávání pozorování správa databáze
snímků plánování programů plánování noci
MARK WARE
STOP/GO
snímky
objekty
GRAB GRIND TRANSFER
Internet
Mark Condition Monitor
Vstup: data o podmínkáchVýstup: STOP/GO signál
sběr dat z čidel analýza meteo-dat algoritmus vyhodnocení
podmínek
Stavy modulůGO - dobré podmínky = lze pozorovatWARN - podmínky zhoršené, nechť rozhodnou ostatníSTOP - špatné podmínky = nepozorovatERR - chyba modulu
Výstupní stav (pro MCP)GO - pozorování možnéWARN - zhoršené podmínky, dokončit stávající
pozorováníale nové nezahajovat
STOP - nepozorovat, okamžitě ukončit probíhající pozorování
ERR - „… to přece nemůže nikdy nastat, ne?“
Analýza snímku meteosatuřeší otázku zda nad Prahou není „moc bílo“
Analýza snímku srážkového radaruřeší otázku zda nad Prahou není „moc mokro“
Snímek z celooblohové kameryzatím jen pro další zpracování, nemá na výsledný stav MCM vliv
Senzor mrakůjasno = GOoblačno = WARNzataženo, déšť, námraza = STOP
Meteo datado stavu se promítá pouzesíla větru a vlhkost vzduchu
Meteo grafyprůběh hlavních meteo ukazatelů v posledních 10h
Stav a historiestavy modulů a výsledek za posledních 16h
výstup MCM signál STOP/GO pro MCP
kompletní data pro MFE (uživatel vidí, co se nad MARKem děje)
základní informace o počasína www.observatory.cz(pokud může pozorovat MARK, mohoupřece i návštěvníci)
záznam dat pro budoucí analýzy2006-02-19 10:11:00;GGGGGG;139;0;0;40.0;1;5.7;1006.5;4.0;230.0;69.0;0.0;320.0;1.1;
2006-02-19 10:12:00;GGGGGG;139;0;0;40.0;1;5.7;1006.5;3.0;213.0;69.0;0.0;320.0;1.1;
2006-02-19 10:13:00;GGGGGG;139;0;0;40.0;1;5.8;1006.5;3.0;238.0;69.0;0.0;323.0;1.1;
2006-02-19 10:14:00;GGGGGG;139;0;0;39.0;1;5.9;1006.5;4.0;191.0;69.0;0.0;327.0;1.1;
2006-02-19 10:15:00;GGGGGG;139;0;0;40.0;1;6.1;1006.5;4.0;245.0;69.0;0.0;329.0;1.1;
2006-02-19 10:16:00;GGGGGG;139;0;0;40.0;1;6.1;1006.5;4.0;212.0;68.0;0.0;332.0;1.1;
2006-02-19 10:17:03;GGGGGG;139;0;0;40.0;1;6.1;1006.4;4.0;213.0;68.0;0.0;332.0;1.1;
2006-02-19 10:18:00;GGGGGG;139;0;0;40.0;1;6.1;1006.4;5.0;224.0;68.0;0.0;332.0;1.1;
MARK WARE
STOP/GO
snímky
objekty
GRAB GRIND TRANSFER
Internet
Mark Control PanelVstup: STOP/GO
data o objektu
Výstup: snímky
řízení dalekohledu pořizování snímků
MCP
Mark Control Panel neviditelná aplikace řídící celý chod marka
sleduje data z MCM od MFE si vyžádá pozorovací program ovládá kopuli, dalekohledu kameru
dvojitý stavový automat run-level: úroveň připravenosti systému sequence: pouť objektu od záznamu v plánu noci po fotku
MARK run-level
run-level = stav „nahozenosti“ systému
změny stavu - systém „2x a dost“
Stav nouze pokud se něco „hodně nepovede“ pokus o přechod do stavu „0“ kde se MCP zablokuje pokud se nepovede ani to -> panika
Panika zachraň se kdo můžeš! natvrdo vypne napájení do všeho (štěrbina se zavře
sama na záložní zdroj)
0
zapni kameru vypni kameru
1
zapni kopuli zaparkuj kopuli
2
ustav kopuli nic
3
zapni dalekohled zaparkuj dalekohled
4
ustav dalekohled nic
5
otevři štěrbinu zavři štěrbinu
6
zamiř na cíl nic
7
n
oprava
m
akce
stav nouze
panika
stop
MCP
akce
chybaOK
MARK sequence
Je-li co pozorovat, pokračuje. Jinak všechno vypne.
Nemám-li aktuální data z MCM, stáhnu je. Expirace dat cca. 1 min.
Jsou-li podmínky pro pozorování pokračuje, Jinak všechno vypne (RL=0)
V určený čas před pozorováním zapne kopuli, dalekohled a kameruustaví kopuli a dalekohled (RL=5)
V určený čas před pozorováním otevře štěrbinu a najede na cíl (RL=7)
Kontrola stavu a teploty kamery, pozice dalekohledu, kopule atd.
Focení. Předání snímků na server.
cíl (pozorovaný objekt)1
STOP/GO data2
STOP/GO3
start systému4
zamiř na cíl5
finální kontrola6
expozice7
[1s] / [10s]
MARK WARE
STOP/GO
snímky
objekty
GRAB GRIND TRANSFER
Internet
Mark Front EndVstup: uživateléVýstup: data o objektu
zadávání pozorování správa databáze
snímků plánování programů plánování noci
MFE – Mark Front End
webové rozhraní k MARK-ovi pro pozorovatele uvažuje se i o „veřejném rozhraní“ http://192.168.1.90 časem
http://mark.observatory.cz
MARK-ovo plánování MARKOVA epocha: 1.1.2000 12:00:00am GMT časový okamžik: počet dnů ME + počet sekund od 12:00:00
GMT minimální časová jednotka v plánu noci: slot [2min, první v poledne]
Parametry cíle/objektu
kompromis mezi úplným zadáním a uživatelskou přehledností zadávání cíle pomocí „šablony“ = neúplná definice pozorování import z tabulky (Excel) smysluplnost cíle ověřuje validátor
stavy cíle template = šablona, nejde aktivovat edit = rozpracovaný, není ověřen validátorem planned = platný cíl, ověřený validátorem, čekající na „svůj čas“ frozen = platný cíl, zpracování zakázáno manuálně (uživatelem) loaded = cíl je právě zpracováván (MCP) errorRepeat = při zpracování nastala chyba, ale zkusí se to znovu errorFatal = chyba, vyřazen z dalšího zpracování done = zpracováno, fotky jsou k dispozici dead = vymazáno (cíle se „pohřbívají“ ale nikdy nemažou“)
„žurnál“ - co všechno se s cílem dělo
Cíl (objekt k pozorování)
souřadnice přímé zadání souřadnic (RA, Dec) výběr s katalogu
plánování rozsah dní ve kterých chci objekt pozorovat (v rámci noci
plánuje MARK sám) určení přesného časového okamžiku pozorování
řízení kamery expoziční doba, počet expozic, série filtrů, celkový čas
pozorování maximální teplota kamery autodark, autofocus, autoguide možnost skriptovat
další nastavení jméno + popis priorita
Skriptování s kamerou operuje CCDSoft5 ovládání pomocí COM rozhraní [VB-script] 2 druhy skriptů:
„camera profile“– nastavení parametrů systému před pozorováním
„camera script“ – kompletní program pro CCDSoft
CCDSoft umí komplexní řízení kamery autofokus, autoguide normalizace snímku (dark, flat, bias) image processing (histogramy, jas, kontrast …) nástroje pro astrometrii/fotometrii
nebezpečná věc – člověk si musí být jist tím co dělá
Set cam = WScript.CreateObject("CCDSoft.Camera.1")
cam.SBIGFanOn=FALSE
cam.takeImage
apaDSS původně plug-in pro Apache2 http server – dnes CGI
knihovna prohlížeč pro Digital Sky Survey [Real Sky - 20CD
edition] zorné pole kamery + informace o souřadnicích
Furry Function funkce stanovující „vhodnost objektu pro pozorování“ parametry
výška objektu nad obzorem hloubka Slunce pod obzorem fáze Měsíce výška Měsíce nad obzorem vzdálenost Měsíce od objektu
při plánování noci se cíle řadí podle hodnoty FF a postupně jsou jim přidělovány sloty
grafy s maximy FF jsou k dispozici pro stanovení pozorovacích dnů (day-map)
FF ve dvojím provedení
plánování v rámci noci(MFE automaticky)
dlouhodobé plánování(uživatel)
Katalogy integrace Simbad databáze - /simbad.u-
strasbg.fr/ obecné
NGC2000 - Messier a jeho odpovidajici cislo v NGC HST GSC (Guide Star catalog) - 19 mil hvezd do 15 Mag
GALAXIE HYPERLEDA. - 1 mil. galaxii jasnejsich nez 18 mag (ve filtru B) The Second Reference Catalogue of bright galaxies (RC2) Third Reference Catalogue of Bright Galaxies (RC3)
HVEZDY Bright Star catalog Tycho Input Catalogue, Revised version (Egret+ 1992)
PROMENKY General Catalogue of Variable Stars, 4th Edition, Volumes I-III
KULOVKY Catalogue of Galactic Globular Clusters - 160 kulovek Star Clusters & Associations II. Globular Clusters (Ruprecht+ 1981)
MLHOVINY Lynds' Catalogue of Bright Nebulae (Lynds 1965) - 1125 mlhovin
OTEVRENKY Optically visible open clusters catalog - 1599 objektu/79reference Star Clusters/Associations. III. Open Clusters - 1112 objektu
PLANETARKY Strasbourg-ESO Catalogue of Galactic Planetary Nebulae - 1143
objektu
MARK fun
Co bude MARK dělat interní programy
zákryty extrasolárních planet extrasoláry spektroskopicky planetky ?
nabídka ven družice / kosmické smetí studentské programy
veřejný robotický dalekohled pro kohokoli zadání cíle z www.observatory.cz snímek e-mailem … „aby lidi věděli že od CCD kamery ke snímku v časopise je
dlooooouhá cesta“ :-)
2DO list
4.10.2006 > 90% hotovo … tzn: 90% práce zbývá :-)
Výzva ke spolupráci: projekty podobného typu existují a nebo budou vznikat
velmi záhy zkušenosti jsou k dispozici schemata a zdrojové kódy MarkWare na vyžádání
…pro projekty podobného zaměření a potřeby výuky
2DO listProblémy na kterých lze do budoucna pracovat dál= diplomky, semestrální / ročníkové práce
MCM analýza družicových snímků komplexní algoritmus pro zjištění „dobrých pozorovacích
podmínek“ řízení expozice pro celooblohovou kameru analýza snímků z celooblohové kamery
MCP model mechanického chování dalekohledu model proudění vzduchu v rosnici měření polohy ze snímku
MFE integrace katalogů, vyhledávání remote-image-processing veřejné rozhraní plánování pohyblivých cílů (integrace TLE)
HW monitor seeingu
Jakub Rozehnal, Jiří Svoboda, Jan Kožuško,Standa Poddaný, Petr Kubánek