Brunstein Observatory

Kreiensen, Germany

Fernsteuerung einer ST5

Wie es begann

Während meiner Beobachtungen dachte ich, daß es eine gute Idee wäre, die Kamera und möglichst auch die Super Polaris DX Montierung von einem warmen Ort aus fernsteuern zu können. Leider liegen jedoch Haus und Sternwarte ca. 20 Meter auseinander, so daß eine lange Monitor- und Tastaturleitung keine gute Idee wären. Auch eine lange serielle Leitung zwischen Kamera und Rechner kamen nicht in Frage. Die einzige Möglichkeit war eine Fernbedienung des kompletten Systems über eine Netzwerkleitung. Das ist jedoch nicht ganz einfach, wenn man es mit DOS zu tun hat.

Mein erster Gedanke war also, eine einfaches Interface zur Steuerung der Kamera selbst unter LinuX zu programmieren. Ich fing also an, mit TCL/TK und C erste Programmschritte zu machen. Als ich dann die so zusammengestellte Oberfläche mit der Möglichkeit, ein Bild von Festplatte darzustellen, auf ihre Fernbedientauglichkeit und vor allem auf die Geschwindigkeit auf dem damaligen 486er zu testen, stellte ich fest, daß sich auf dem Sternwartenrechner noch gar kein LinuX befand. Beim Installieren der LinuX Distribution fiel mir dann bei dem guten alten DOSEMU eine Option namens XDOS ins Auge, die ich von den älteren Versionen her nicht kannte.

Da mir bekannt war, daß die Steuersoftware der ST5 unter dem DOS Emulator funktionierte, konfigurierte ich also zunächst den DOSEMU und testete dessen X11-Unterstützung mit der CCD-Software. Und hier machte ich dann die freudige Entdeckung, daß Dank der Verwendung eines SVGA Interfaces innerhalb der SBIG Steuersoftware tatsächlich auch die Grafikmodi der Kamerasteuerung über X11 nutzbar waren - gut also, daß ich bis dato noch nicht viel Zeit und Gehirn in die eigene Software gesteckt hatte. Dies ist das Ergebnis dieser Entdeckung:

The remote setup

Mein Rechner im Wohnzimmer wird für die Fernbedienung unter LinuX gestartet und nutzt dann die graphische Benetzeroberfläche X11 (das "Windows" von LinuX). Eine knapp 30 Meter lange Netzwerkleitung (Koax) verbindet ihn mit dem Rechner in der Sternwarte (inzwischen auch ein Pentium 120). Beide Rechner haben dazu einfache NE2000 Netzwerkkarten eingebaut, die für wenig Geld zu bekommen sind. Vom Wohnzimmer aus wird ein Remotelogin (Befehl rlogin) auf dem Sternwartenrechner ausgeführt, dann wird dort der DOS-Emulator mit der X11-Option gestartet.

Wenn beim Login auf dem Sternwartenrechner alle Parameter richtig gesetzt sind, leitet der Emulator alle Bildschirmausgaben über das Netzwerk ins Wohnzimmer und wird ebenso von dort via Tastatur und Maus bedient. Die Steuersoftware der ST5 Kamera wird unter dem MS-DOS Emulator gestartet, so daß die Software selbst in der Sternwarte läuft und somit den vollen Zugriff auf die Peripherie des Rechners hat - sie kann also über die serielle Schnittstelle das Kamerasteuergerät wie gewohnt bedienen. Das Bild zeigt den prinzipiellen Aufbau (hier ist allerdings noch der 486/66 als Sternwartenrechner genannt, dessen Motherboard inzwischen gegen einen alten Pentium 120 ersetzt wurde):

Remote Control Concept
Bild 1

Bei diesem Aufbau gibt es derzeit eine Einschränkung: Im Grafikmodus werden die Schriften der CCDOPS Software über das X11-Interface nicht korrekt wiedergegeben. Damit kann ich jedoch leben, da alle wichtigen Einstellungen im Textmodus gemacht werden und die Grafikschriften nur beim Fokussieren von Bedeutung sind - und das muß ich nach wie vor in der Sternwarte vornehmen. Alle anderen Grafiktexte kann man verschmerzen, solange man sich mit der Software einigermaßen auseinandergesetzt hat.

Von diesem Erfolg ermutigt, habe ich anschließend noch die neueste Version des Windows Emulators (WinE) auf dem Rechner im Wohnzimmer installiert und mußte auch hier feststellen, daß inzwischen einige Software damit nutzbar ist. Wichtig war für mich an der Stelle ohnehin hauptsächlich GUIDE5, der "Sternatlas", den ich bei meinen Beobachtungen verwende. Wenn Sie HIER klicken, erhalten sie einen Eindruck von der dann benutzten Oberfläche in Form eines Bildschirmschnappschusses.

Eine typische Beobachtung

Bei der Beobachtung werden folgende Schritte nötig, um mit der Fernbedienung Bilder aufzunehmen:

Beider Computer werden unter dem Betriebssystem LinuX gestartet.
In der Sternwarte wird zunächst der DOS Emulator lokal ohne X11 Unterstützung gestartet. Danach wird das Teleskop ungefähr auf das gewünschte Objekt ausgerichtet und die Kamera wird komplett eingestellt (Fokus, Kühlung usw.).
Dunkelbild und Flatfield werden für verschiedene Belichtungszeiten aufgenommen (nur diese Belichtungszeiten können später benutzt werden). Dunkelbilder und Flatfields werden auf der Festplatte gespeichert.
Die Steuersoftware und der lokale DOS Emulator werden beendet, ohne die Kamerakühlung abzuschalten!
Weiter geht es im Wohnzimmer: Guide wird gestartet, das Login auf dem Sternwartenrechner wird ausgeführt, der DOS Emulator mit X11-Unterstützung wird gestartet, die Kamerasoftware wird ebenfalls gestartet.
Mit einem kurz belichteten Bild im Fokussiermodus wird im Guide die genaue Position des Teleskops festgestellt. Die Distanz zum gewünschten Objekt wird ausgemessen und die Kamerasteuerung wird über den Nachführausgang, der mit dem Handsteuergerät der Super Polaris DX verbunden ist, dazu angewiesen, das Teleskop für jeweils eine Sekunde in Deklination und Rektaszension zu bewegen. Die Entfernung zur vorherigen Position wird gemessen. Nun wird die Entfernung zum Objekt erneut gemessen und mit der ermittelten "Geschwindigkeit" der Montierung wird das Teleskop an die gewünschte Position "gefahren". Diese Methode klingt zwar abenteuerlich, funktioniert aber in der Praxis ausreichend gut.
Nun wird die Kamera für die eigentliche Aufnahme vorbereitet, d.h. Belichtungzeit und Modus werden festgelegt. Danach wird das passende Dunkelbild ins Kamerasteuergerät geladen und die Aufnahme kann beginnen.
Nach Ende der Aufnahme muß zum Wechsel des Objekts die Kamera wieder lokal bedient werden. Dazu darf man nur nicht vergessen, die Steuersoftware und den DOS Emulator zu beenden (natürlich ohne die Kühlung der Kamera abzuschalten). Wie beim Highlander kann es nur EINEN laufenden Emulator geben, der die Hardware nutzen kann - entweder lokal oder via X11.
Nun kann alles wie oben beschrieben in der Sternwarte für das nächste Objekt vorbereitet werden und die Schritte ab dem 5. Punkt werden wiederholt.

Falls Sie Fragen zu diesem Setup haben, können Sie mich gerne per Mail ansprechen. Übrigens wurde das Bild des Dumbell Nebels auf der First Light Seite mit dieser Methode aufgenommen.

Ausblick

Da mich die Benutzung des Emulators nicht unbedingt begeistert hat (schließlich benötigt man dazu immer noch ein DOS auf der Platte), ist XCCD entstanden. Da XCCD eine X11-Anwendung ist, die direkt unter Linux ausgeführt wird, bietet diese Software den gleichen Funktionsumfang auf einem reinen LinuX-Rechner.

Mehr Informationen zu XCCD gibt es hier.

Zurück zum deutschen Index...