DOSSIER > Autoguidage dans PRiSM

Pour réaliser une session d'autoguidage, le matériel nécessaire doit être le suivant :

• Une caméra CCD du type SBIG ou Chungara. Pour le moment, seules ces caméras ont un capteur d'autoguidage intégré en plus du capteur principal pour l'acquisition d'image. Cependant, même pour de telles caméras, il est possible de réaliser un guidage avec le capteur principal à l'aide de l'onglet réservé à cet effet.
• Une caméra CCD avec capteur unique. Le guidage sera réalisé à partir d'un fenêtrage du capteur. La caméra ne pourra alors être utilisé pour une autre acquisition.
• Une caméra type WEBCAM. Le guidage aura lieu dans une fenêtre de l'image renvoyée par le capteur. La WEBCAM ne pourra alors être utilisé à un autre usage que le guidage.

De façon générale, les ordres de guidage peuvent être envoyés soit vers les relais de la caméras comme les caméras SBIG (relais intégrés à la caméra), soit à la monture si cette dernière supporte les mouvements de rappels par la liaison avec le PC. La méthode et l'ordre de déclaration sont alors particuliers.

Le principe de fonctionnement de cette fonction est simple: après avoir calibré les 4 axes, la fonction prend des poses successives du capteur de guidage, calcule le déplacement de l'étoile de guidage et corrige. Pour que le programme sache dans quelle(s) direction(s) effectuer la correction, les axes de la matrice doivent être orientés suivant les 2 axes de rotation de la monture. Une matrice, orientée à 45° par rapport aux axes de rotation provoquera un autoguidage sûrement voué à l'échec.
Le guidage par rapport à une fente est plus particulier et mérite la lecture de ce passage ...

Prérequis:
Calibration avec ancien panel d'acquisition (plus d'actualité).
Calibration avec nouveau panel d'acquisition.
Calibration avec une caméra de type WEBCAM (à venir !)

Une fois la calibration réalisée, on peut demander à commencer l'autoguidage. Le principe est parfaitement identique que le capteur de guidage soit intégré dans la caméra avec le capteur principal (SBIG, Chungara), que le capteur soit le capteur principal de la caméra ou qu'il soit celui d'une caméra de type WEBCAM.

Une animation FLASH en fin de page est proposée permettant de décrire la calibration et le démarrage de l'autoguidage.

La première information est sur la date et la déclinaison déclarée de la précédente calibration. Afin de revoir les paramètres de calibration, il faut cliquer sur le bouton [voir les coordonnées] :

Il est ensuite indiqué le système d'axe utilisé : soit les caméras de type "SBIG, Chungara" qui sont dans la capacité d'envoyer des informations par port externe (exemple : "SBIG camera relays guider"), soit le guidage par gestion DLL ou système (exemple : "ASCOM compliant guider").

Une remarque importante concerne l'utilisation des relais d'une caméra type SBIG qui peuvent être utilisés même avec une caméra d'autoguidage type WEBCAM (il faut déclarer alors la caméra SBIG comme relais d'autoguidage).

Acquisition :

• Taille de la fenêtre d'autoguidage : Taille de la fenêtre d'acquisition. Cette taille est prise en compte lors de l'image fenêtrée comme ci-dessous. Cette valeur doit être assez importante si le suivi est mauvais notamment dans le cas de poses en bouclage.
• Délai entre acquisition : délai entre deux acquisitions de guidage en secondes
• Niveau minimum de l'étoile guide : fixe un niveau minimum pour le flux total de l'étoile. Ceci permet d'empêcher un guidage aléatoire en cas de passage nuageux !
• Rayon de calcul de barycentre (valeur < 30) : demi-taille de la zone autour du centre approximatif de l'étoile pour le calcul exact du barycentre du niveau des pixels.
• Paramètres : Paramètres important sur la gestion des miroirs et du binning. Une modification de ces valeurs est donc indiquée et est parfaitement prise en compte par le logiciel.
• Nbre de pixels de mouvement (dithering) : C'est le nombre de pixels, en distance, par rapport à la position intiale dont sera décalé l'étoile de guidage lors d'un guidage entre deux poses successives (lors d'un bouclage déclaré).

Axe Alpha :

• Agressivité de correction : permet de régler le rattrapage effectif en alpha en fonction de ce que le logiciel calcule "réellement". Lors de la calibration, PRiSM a calculé les coefficients de rattrapage en fonction de l'instrumentation utilisée. Une agressivité de 1 correspond à un rattrapage exact par rapport au décalage mesuré. Cependant, en fonction du temps de pose et du rapport signal/bruit, en prenant en compte la turbulence, une telle correction n'est pas nécessaire. Seul des essais peuvent déterminer "la meilleure valeur" mais une valeur de 0.7 est en général suffisante.
• Décalage min de correction (pixels) : Si la correction en alpha doit être inférieure à cette valeur, elle n'aura pas lieu (de petites valeurs de correction sont en général dues à la turbulence).
• Décalage max de correction : Si la correction en alpha doit être supérieure à cette valeur, elle n'aura pas lieu (faudrait-il que la monture suive très mal ou qu'il y ait un voile nuageux très turbulent et insuffisant pour rendre le flux de l'étoile inférieur au niveau minimum).
• Déclinaison actuelle : valeur remplie automatiquement si la liaison avec des codeurs est effectuée. Dans le cas contraire, l'utilisateur doit fournir cette valeur.

Axe Delta :

• Agressivité de correction : permet de régler le rattrapage effectif en delta en fonction de ce que le logiciel calcule "réellement". Lors de la calibration, PRiSM a calculé les coefficients de rattrapage en fonction de l'instrumentation utilisée. Une agressivité de 1 correspond à un rattrapage exact par rapport au décalage mesuré. Cependant, en fonction du temps de pose et du rapport signal/bruit, en prenant en compte la turbulence, une telle correction n'est pas nécessaire. Seul des essais peuvent déterminer "la meilleure valeur" mais une valeur de 0.7 est en général suffisante.
• Décalage min de correction (pixels) : Si la correction en delta doit être inférieure à cette valeur, elle n'aura pas lieu (de petites valeurs de correction sont en général dues à la turbulence).
• Décalage max de correction : Si la correction en delta doit être supérieure à cette valeur, elle n'aura pas lieu (faudrait-il que la monture suive très mal ou qu'il y ait un voile nuageux très turbulent et insuffisant pour rendre le flux de l'étoile inférieur au niveau minimum).
• Retournement de la monture depuis la calibration : réservé aux montures équatoriales de type allemandes pour prendre en compte une inversion des mouvements en delta lors d'un retournement au méridien sud.
• Ne pas utiliser le déplacement en delta : permet de ne tenir compte que du guidage en alpha, pour la mesure de l'erreur périodique par exemple.
• Une seule direction : Choisir le type de guidage en delta retenu. La correction automatique ne se fera qu'après un certain nombre d'image réalisée (fixé par l'utilisateur) ainsi qu'après un certain mouvement (lui aussi fixé par l'utilisateur).

Alarmes sonores :

• Alarmes sonores : Alarmes de guidage. Les fichiers sonores sont au choix de l'utilisateur. On les nommera "Tracking_alarm_toofaint.wav" (alarme étoile faible) et "Tracking_alarm_lost.wav" (alarme étoile perdue) pourront être placé dans le répertoire principal de PRiSM. Cela permet d'avoir des alarmes sonores en cas de perte de l'étoile guide.

AO tip tilt :

Paramètres à régler en cas d'utilisation du correcteur Tip Tilt AO7 ou AOL de chez SBIG. Pour plus de détails sur l'autoguidage en boucle avec l'AO7, voir le tutorial.

Guidage sur fente :

Le guidage sur fente a ceci de particulier qu'il est nécessaire de garder l'étoile disparu derrière la fente. Le rattrapage tient compte des vitesses calibrées sur les axes ainsi que de deux paramètres énergétiques. De façon à comprendre et à calibrer ces 2 paramètres, il est nécessaire de se référer à la page sur la détermination des paramètres énergétiques.
Le guidage aura toujours lieu avec comme point de référence (point où le logiciel tentera de ramener le telescope ) :

• Suivant la fente : la valeur de Y (ou de X si la fente est horizontale) où l'utilisateur a cliqué avec la souris.
• Perpendiculairement à la fente : la valeur indiquée lors du réglage des paramètres de guidage sur fente (= position entière de la fente).

L'autoguidage sur fente peut être utilisé avec une fente horizontale ou verticale. Par expérience, il est conseillé de placer la fente le long de l'axe DELTA de façon à ce que le backlash sur cet axe soit minimisé (le backlash n'existe pas en ALPHA).

La description des paramètres de réglages est la suivante :

• Position entière de la fente : il doit être fourni le centre de la fente (valeur de X pour les fentes verticales ou de Y pour les fentes horizontales).
• Largeur entière de la fente : Largeur estimée pour la fente utilisée (attention, ce n'est pas la demi-largeur demandée).
• Paramètre de guidage inférieur : C'est un des 2 paramètres énergétiques à régler comme indiqué dans la page dont le lien est ici. Il est rappelé que le résultat du rapport énergétique est alors multiplié par le coefficient énergétique pour simuler la position du centroïde de l'étoile perpendiculairement à la fente lorsque l'astre est dévié vers la gauche (ou vers le bas). Cette information permet à l'utilisateur de vérifier la validité du coefficient énergétique fourni.
• Paramètre de guidage supérieur : C'est un des 2 paramètres énergétiques à régler comme indiqué dans la page dont le lien est ici. Il est rappelé que le résultat du rapport énergétique est alors multiplié par le coefficient énergétique pour simuler la position du centroïde de l'étoile perpendiculairement à la fente lorsque l'astre est dévié vers la droite (ou vers le haut). Cette information permet à l'utilisateur de vérifier la validité du coefficient énergétique fourni.
• Fente verticale : Définit l'orientation de la fente : horizontale ou verticale.

Le principe de cet autoguidage particulier fonctionne de façon identique que la fente soit verticale ou horizontale. La notion "d'algorithme énergétique" est utilisé dans la direction perpendiculaire à la fente alors qu'un "simple" algorithme barycentrique classique est utilisé le long de la fente.
Le rattrapage perpendiculairement à la fente aura lieu à chaque action si besoin est. Par contre, le long de la fente, le rattrapage ne pourra avoir lieu que si l'étoile sort de cette fente ... en attendant ce moment, il n'y aura pas de tel rattrapage.
Cet algorithme permet d'envoyer l'étoile, dans la fente même si au départ cette étoile n'est pas dans la fente; cependant, elle ne doit pas non plus en être trop loin à cause de la taille du choix de la fenêtre d'autoguidage. De tels paramètres comme la taille de la fenêtre de guidage ou le rayon de calcul de barycentre doivent donc être le plus important possible. Le niveau minimum n'a pas d'intérêt pour l'algorithme de guidage sur fente et donc, il faut être vigilent qu'il n'y aura pas d'alerte sonore ou non de perte d'autoguidage avec une telle méthode (puisque l'étoile doit disparaître !).

Guidage sur consigne :

Cette option est à cocher si on désire guider sur un pixel fractionnaire particulier du CCD de guidage. Ceci ramène automatiquement l'étoile vers ce point à condition que l'étoile soit dès le départ dans le cadran d'autoguidage !

Bouclage des acquisitions :

Cette partie concerne les autoguidages successifs entre deux poses.

Lancement de l'autoguidage :

Après validation des paramètres et après acquisition du noir et de la première image, le champ du CCD apparaît et l'utilisateur doit cliquer sur l'étoile choisie pour le guidage. Le guidage commence alors en fonction de la taille de la fenêtre fournie :

Suivant les panels, il s'affiche l'inspecteur de suivi. Dans le nouveau panel, son affichage est automatique. Dans le panel classique, il faut cliquer sur le bouton [?..].

Dans cet inspecteur de suivi sont fournis les renseignements suivants :

• Le graphe d'évolution dans le temps de la position en alpha de l'étoile guide surmonté de sa valeur pour la dernière image acquise. Ce dernier n'apparaît pas dans le cas d'un guidage sur fente car ce dernier peut partir de loin.
• Le graphe d'évolution dans le temps de la position en delta de l'étoile guide surmonté de sa valeur pour la dernière image acquise. Ce dernier n'apparaît pas dans le cas d'un guidage sur fente car ce dernier peut partir de loin.
• Le graphe d'évolution du flux de l'étoile guide. Ceci permet de jauger la turbulence lors de l'enregistrement ou le passage d'un nuage.
• Un appui sur le bouton "Plus" permet de donner à chaque rattrapage les corrections effectuées en DX et DY.
• Le schéma de répartition des positions du barycentre de l'étoile guide sur le capteur durant tout l'enregistrement. La taille du carré blanc est de 1 pixel. L'échelle de la répartition peut être modifiée en cliquant sur les boutons "+" ou "-".
  
  
  
  Le point vert représente la position courante du barycentre de l'étoile.
• Les valeurs fournies sou ce schéma parlent d'elles-mêmes. La "Direction RMS" indique l'angle de dérive moyen de l'étoile. L' "erreur de suivi RMS" indique l'erreur RMS (des erreurs négatives peuvent également faire augmenter ce nombre) du suivi au cours du temps. Pour une meilleure interprétation, cette erreur est indiquée en fraction de pixel.
• Le bouton "Lier" permet de lier tous les points de la fenêtre de répartition dans le temps entre eux.
• Les boutons [+] et [-] permettent de changer l'échelle de la fenêtre de répartition (attendre entre chaque changement que la dernière acquisition et le calcul soient terminés).
• Le bouton [sauver] enregistre un fichier texte où apparaissent les divers corrections
• Le bouton [graphique] affiche un graphe modifiable comme tout graphe de PRiSM, et affichant l'évolution des corrections alpha et delta dans le temps.
  
  
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• La représentation des mouvements permet d'avoir des renseignements sur les divers types de rattrapage cumulés ou au contraire, à chaque acquisition comme à la fenêtre écrite en dessous. Lors d'une correction, les boutons de correction sont en surbrillance :
  
  

un fichier de sortie contenant toutes les positions de l'étoile guide est fourni en fin de page.

Le bouton [Abondon] ou [Stop] suivant les panels permettent d'arrêter l'autoguidage.

Pour le guidage sur fente, le principe est identique :

Cas des poses en bouclage :
L'autoguidage peut être effectué lors d'une série de poses prises en boucle. Dans ce cas, l'autoguidage s'arrête lorsque le capteur principal se vide. Il reprend immédiatement lorsque la lecture est terminée (que l'utilisateur ait imposé un délai ou non entre chaque pose de la boucle).
Lorsque l'autoguidage reprend, la position de référence de l'étoile guide est celle de la reprise de l'autoguidage (et non celle du début de la boucle). Cependant, pour le moment, l'étoile peut sortir de la fenêtre durant la lecture du capteur et PRiSM n'ira pas la chercher pour autant ... Pour palier à cet inconvénient, l'utilisateur doit choisir une fenêtre de lecture assez grande en fonction des capacités de suivi de sa monture.
Une partie spéciale sur l'autoguidage avec images en boucles est présentée dans le tutorial.

Animations FLASH :
Calibration et démarrage de l'autoguidage (guidage classique) (7,7 Mo)
Réglages des paramètres pour l'autoguidage sur fente (spectroscopie) (0,70 Mo)
Centrer une étoile hors fente (spectroscopie) (0,30 Mo)

Fichier :
Position en alpha et delta de l'étoile de guidage

Fonction script associée :
StartGuide
StopGuide
Get_Guide_Status

Conditions d'activation :
Avoir déclaré la caméra utilisée

Tutoriaux :
Guidage en boucle
Guidage en boucle avec l'AO7
Guidage sur fente en spectroscopie