Selbst entwickelte Software für die Einnordung ohne Polsucher.

  • Hi,


    ich bin neu Hier und möchte euch eine Software vorstellen die ich selber entwickelt habe.

    Ich habe ein neues Teleskop bekommen, was auch wirklich toll ist aber leider keinen Polsucher hat :( Nun habe ich mich gefragt ob es denn nicht möglich sein kann trozdem dieses besser ausrichten zu können mit der Astro Kamera die ich am Teleskop habe, was halt auch besser wäre da ich immerhin einen Motor für die Nachführung habe.


    Dementsprechend habe ich eine Software geschrieben, für Windows, die aus zwei Programmen besteht, einmal Polar-Star-Configure und Polar-Star-Main.

    Damit die Software funktioniert, muss euer Tubus genau so ausgerichtet sein wie die Halterung für die Einordnung. Und natürlich das 3bein mit einer Wasserwage ausgerichtet sein.

    Zusätzlich braucht Ihr eine app die den aktuellen Polarstern in der Uhr zeigt. z.B. Polar Clock und da unter Polar Scope.

    Dann die Halterung so weit einnorden, dass der Polarstern sichtbar ist, in der Mitte etwa, dann Kamera anschließen.

    Leider habe ich es nicht geschafft eine Auswahl für die Kamera zu bieten, weswegen im Gerätemanager alle anderen Kameras vor dem Start der Software deaktiviert werden müssen.


    Dann Polar-Star-Configure Starten.


    Ihr seht nun ein live Bild von eurer Kamera, nun könnt Ihr schauen, dass Ihr den polar Stern noch etwas mittiger bekommt, in dem ihr an der Ausrichtung und dem Breitengrad des Teleskopes spielt.

    Wenn das alles Passiert ist, müsst Ihr alles fest verschrauben und dann etwa 3 Stunden mitbringen, damit der Lauf des Polarsterns mitgezeichnet werden kann, das benötigen wir später, um die polar Stern Uhr zu kalibrieren.

    Um die Aufnahme zu starten, drückt Ihr Start Record, die Aufnahme lässt sich nicht mehr beenden, dabei werden alle hellen Objekte nachgezeichnet.

    Das Bild ist ein Beispiel, leider habe ich noch kein gutes Wetter gehabt :(

    Nach 3 Stunden sollte ein Halbkreis sichtbar sein, jetzt könnte Ihr Clock Visible anhaken. Dann wird die Polar Uhr eingeblendet, bitte beachten, solange wir nicht fertig sind, das Teleskop nicht berühren.

    Da jede Digitalkamera so wie Optik anders ist, könnt Ihr nun die Polar Uhr an euer Setting anpassen, dafür gibt es folgende Möglichkeiten.


    Die Uhr in die verschiedenen Richtungen bewegen, pro Klick um ein Pixel.

    Move UP nach oben bewegen.

    Move Down nach unten bewegen.

    Sowie < Move, Move > Links und Rechts


    Die Uhr Rotieren

    < Rotate Clock nach links rotieren.

    Rotate Clock > nach rechts rotieren.


    Die Grösse der Uhr ändern

    - + Resize halt + - Vergrößerung


    Wenn der Polar Stern sich entgegen dem Uhrzeiger bewegt, dann könnt Ihr die Uhr spiegeln mit,

    Mirror Clock.



    Erst Spiegelt ihr die Uhr so herum das es mit der Laufbauhn passt, dann versucht ihr die Uhr in der Grösse anzupassen so das der Halbkreis der mitgezeichnet wurde exact zwischen den 2 Linien der Uhr passt, danach dreht ihr die

    Uhr so das der Aktuellste Punkt mit dem Polar Scope von der App übereinstimmt, also die Uhrzeit wo der Polarstern gerade steht.

    Ist auch leider bis jetzt nur ein Beispielbild.


    So wenn Ihr das geschaft habt klickt Ihr auf Save Settings. Danach könnt Ihr das Programm schliessen, die Software hat nun eine Konfiguration unter Default.cfg abgespeichert, diese könnt Ihr sichern solltet Ihr verschiedene Kameras oder Teleskope haben könnt Ihr diese immer wieder wiederherstellen wenn Ihr sie braucht.


    Nun startet Ihr Polar-Star-Main, und hackt Polar Clock Visible an.


    Hier seht jetzt eure kalibrierte Uhr aber nun mittig, Ihr habt wieder ein Live Bild, ohne nachzuzeichnen, nun müsst Ihr versuchen, mit dem Breitengrad sowie der Ausrichtung der Halterung zu versuchen den Nordstern genauso wie in der App auszurichten.

    Sollte das geklappt haben, würde der Polarstern sich weiter im Kreis der eingeblendeten Polar Uhr bewegen, und das heißt Ihr habt ohne Polar Sucher euer Teleskop perfekt ausgerichtet, die Mitte des Kreuzes der Uhr müsste jetzt genau der Himmelsnordpol sein.


    Mit Polar-Star-Main könnt Ihr in Zukunft dann direkt starten, solange Ihr nicht die Position des Tubus in dessen Halterung ändert, oder die Kamera dreht.


    Hier der Download Link, leider kein https da ich das Zertifikat nicht bezahlt habe :(

    Polar-Star.zip


    Würde mich freuen, wenn jemand es testen könnte, da bei uns das Wetter zurzeit nicht mit spielt, sollte es so weit sein werde ich mal ein paar Bilder machen, Ihr könnt natürlich hier alle Fragen und Ideen posten.


    Lg


    Marcel

  • MarcelWe

    Hat den Titel des Themas von „Neue Software für die Einnordung ohne Polsucher.“ zu „Selbst entwickelte Software für die Einnordung ohne Polsucher.“ geändert.
  • Hi Marcel


    Erstmal hut ab dass du dich da so reingefuchst hast, respekt.

    Ich enttäuche dich wirklich ungern, aber es gibt zur Einnordung bereits einige Softwaren.

    PHD zum Beispiel bringt eine solche funktion mit, oder noch besser das Threestarpolaralignement plugin in Nina (dieses kann per platesolving an jeder Stelle des Himmels innerhalb 2min einnorden, bedingt aber an beide Achsen ein Motor und eine Verbindung zur Mount).

    Kennst du die iPolar Kameras? Anstelle von auf Sternbewegung zu warten, werden hier zur kalibration drei Bilder gemachtn, bei unterschiedlicher RA Stellung). Um dann einzunorden braucht es nur noch ein Platesolving und die Software sagt einem wohin man schrauben muss. So etwas könntest du auch nachbauen, dann muss man nicht 3h warten, sondern ist in 2min fertig eingenordet.


    CS, Seraphin

  • Hi astrophin,


    Vielen Dank,

    die 3 Stunden warte Zeit hat man nur beim ersten Mal.

    Ja ich weiß, aber das würde alles zu viel Geld zusätzlich kosten, meine Halterung lässt es nicht zu einem Polarsucher oder eine Kamera anstelle des Polsuchers oder 2. Motor nachzurüsten.

    Dafür ist es gedacht :)

    Und wie gesagt, wenn die Poluhr einmal kalibriert ist, muss man nicht mehr warten.


    Lg

    Marcel

  • Hallo Marcel!


    Ist ja total genial! Tolle Software, die du da auf die Beine gestellt hast. :thumbup:

    Welche Kameras sind dafür geeignet. Ich konnte es jetzt nur einmal kurz mit der Webcam vom PC testen.

    Ist es mit z.B. ASI-Kameras, etc. auch funktionsfähig?


    Beste Grüße,

    Martin

  • Hi!


    Respekt, wer's selber macht, auch wenn ich da eher bei Seraphin bin – da gibt es schon Lösungen.


    Als Tester kann ich mich auch nicht anbieten, da ich zuhause keinen Blick auf den Polarstern habe – und mich die drei Stunden Einrichtzeit abschrecken. Hier ist zu selten klarer Himmel, als dass ich die Montierung drei Stunden auf den Acker stellen wollte und danach erst zu schauen, was geht, und meine Kamera ist auch nicht fest am Teleskop montiert, sodass ich das jedes Mal machen müsste.


    Prinzipiell sollte das aber funktionieren.


    Vielleicht interessieren dich die Methoden, die ich normalerweise verwende und die kein Goto brauchen – ergänzend zu Seraphins Hinweisen:

    • PolarAlign mit Sharpcap
      Braucht eine Kamera mit 1-2,5 Grad Bildfeld. Also ein gängiges Sucher/Leitrohr mit 200-250mm Brennweite und eine billige, kleine Astrokamera. So eine Kombination verwende ich auch, um den klassischen StarAdventurer mit Ein-Achs-Nachführung einzunorden und mit der selben Optik dann EAA/Livestacking zu machen.
      Foto vom Himmel machen, RA-Achse um 90° drehen
      Vorteil: Ist in 5 Minuten erledigt, und ich kann die Kamera auch verdrehen. Nachteil: Sharpcap kostet etwas Geld.
      https://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/features/polar-alignment
    • Polar Align mit APT
      Funktioniert im manuellen Modus ähnlich, aber auch mit der Hauptkamera und kostet kein Geld. Benutze ich in der Regel nicht, weil ich die Kamerasteuerung mittlerweile meist mit Sharpcap mache und APT glaube ich drei statt zwei Fotos braucht. Aber auch hier kann ich die Kamera abnehmen und bin in wenigen Minuten fertig. Und APT kostet erstmal nichts.
      https://www.astrophotography.app/usersguide/polar_align_via_ps___paps.htm?ms=AAAA&st=MA%3D%3D&sct=MTU3MQ%3D%3D&mw=MjQw

    Tja, und wenn du ohnehin nur in einer Achse nachführst, sind in der Regel ohnehin keine allzu langen Einzelaufnahmen möglich. Ich vermute mal, dass du dann auch kein Guiding machst. Dann bleiben eigentlich nur visuelle Beobachtung, Planetenfotografie und EAA, die alle keine extrem genaue Einnordung brauchen.


    Es gibt (gab?) auch das Programm Webcam Scheinern. Keine Ahnung, ob die Seite noch aktiv ist, hier der Link auf Archive.org:

    WCS - Optimales Einrichten von Montierungen mit Hilfe einer CCD / WebCam, Softwareunterstütztes Teleskop Scheinern Star-Drift Methode

    bzw. das PDF mit der Anleitung:

    Wayback Machine


    Das wäre vielleicht auch ein interessanter Ansatz, weil man keine drei Stunden warten muss und den Image Train danach nicht mehr verändern darf? Scheinern ist ja auch eine bewährte Methode.


    Wie gesagt, Respekt dafür, dass du es machst – dabei lernt man viel, und neue Ansätze sind immer gut. Ich will dich auch nicht entmutigen, ich sehe nur den Vorteil nicht. Im Prinzip baust du ein ipolar nach, mit allen seinen Nachteilen: Braucht freien Blick auf den Polarstern, und die einmal kalibrierte Hardware muss eine Einheit bleiben.


    Trotzdem viel Erfolg,

    Alex

  • Moin Marcel,


    mal unabhängig, ob man das Rad neu erfindet, ist es doch immer gut, wenn man selbst was auf die Beine gestellt hat.


    :thumbup:


    man lernt immer dazu, versteht die Sache besser und findet oft Optimierungsmöglichkeiten.

    Oft entstehen solche Dinge nur wegen einem kleinen Mangel, der einen an einer sonst guten Lösung stört.


    Mach weiter!



    Gruß, Marcel

    Wenn du dich für das Thema Selbstbau in FreeCAD einarbeiten willst, findest du einige Beiträge, mit Bezug zu ATM, auf meiner Pinnwand unter "FreeCAD Zeuch"...

  • Bin ebenfalls sehr beeindruckt, dass man so etwas selbst programmieren kann und es auch noch funktioniert. Für einen selbst finde ich es gar nicht wichtig, ob es das schon fertig irgendwo gibt. Der Erkenntnisgewinn und die dabei erlernten Techniken sind von unschätzbarem Wert.


    Außenstehende Nutzer werden kaum einen Vorteil gegenüber den bereits bestehenden Methoden sehen, wundere dich also nicht, wenn es niemand nutzen will. Wenn ich das richtig verstanden habe, verwendest du das Teleskop selbst als Polsucher und kalibrierst die Polar Uhr parallel zur Ra- Achse der Montierung.


    Nach 3 Stunden sollte ein Halbkreis sichtbar sein,

    3 Stunden ergibt einen 1/8 Kreis = 45°, für einen Halbkreis = 180° müsste man 12 Stunden aufnehmen. Oder meinst du etwas anderes?


    Da ich von meinem Stammplatz (Stadtbalkon nach Süden) keinen Blick zum Polarstern habe, hatte ich zu Beginn PHD2 Drift Align verwendet, das ist quasi die moderne Scheiner-Methode mit Kamera. Inzwischen mache ich es in N.I.N.A. mit dem Three Point Polar Alingnment (TPPA) Plugin.


    ...Threestarpolaralignement plugin in Nina (dieses kann per platesolving an jeder Stelle des Himmels innerhalb 2min einnorden, bedingt aber an beide Achsen ein Motor und eine Verbindung zur Mount).

    Meine Montierung hat kein GoTo und auch keine Verbindung zum Rechner. Trotzdem geht das mit dem N.I.N.A. TPPA im "Manual Mode": Dec- Achse fest klemmen und die Montierung in Ra. mit der Hand einfach weiterdrehen bis die 3 Bilder platesoved sind. Ich fange z.B. im Südosten ca. halbhoch am Himmel mit dem ersten Bild an, das zweite Bild ungefähr im Meridian (Süden) und das 3. Bild ungefähr im Südwesten. Das funktioniert recht flott und ist so genau, wie die Mechanik hergibt. So habe ich es auch mit der kleinen StarAdventurer gemacht, die ja gar keine Nachführung in Deklination hat.

  • Hi,


    KopyM Mhh, gute frage eigentlich alle Kameras die mit Directshow ansprechbar sind und wo schwarz halt schwarz und weiß halt weiß ist, die Software geht dann hin und schreibt keine Pixel die Dunkelgrau bis Schwarz sind, damit die Hellen Pixel nachziehen können, naja halt um den verlauf der Sterne zu zeigen.


    Kerste Vielen Dank, schaue ich mir an.


    Stathis Ja meinte die 45 Grad z.B., na dann werde ich Nina mal testen, war ja bis jetzt kein gutes Wetter, also konnte ich eh noch nix testen :)

  • Hi Nochmals


    Nur zur klarstellung:

    Ich finde es grandios sich so einem Projekt anzunehmen und wollte keineswegs dazu raten etwas vorhandenes zu verwenden, ich meinte das mehr als Inspiration wie es auch funktionieren würde, ganz ohne Wartezeit.

    Warum nicht eine Software bauen welche über platesolve funktioniert?

    Man muss das platesolving selbst ja nicht bauen, ASTAP bietet da ja eine gute Schnittstelle.


    Stathis: danke für deine Ausführung. Den Manual Mode im TPPA kannte ich noch nicht!


    CS, Seraphin

  • Zitat von MarcelWe

    ich bin neu Hier und möchte euch eine Software vorstellen die ich selber entwickelt habe.

    Coole Sache, egal ob‘s schon was gibt oder nicht. Mit was hast Du das programmiert?


    Würde es gerne testen, habe aber nur Linux-Rechner und Wine mag ich nicht.


    Gruß Jürgen

    :cyclone: Deepsky:  TS-Optics Photoline 80 mm f/6 FPL53 Triplet-Apo+TS-Optics  0,8x Korrektor für TS 80 mm

    :camera: Kameras:ZWO ASI 533 MC Pro Color, ZWO ASI533MM Pro, ZWO EFW 7*36mm, ZWO Filtersatz LRGBSHO

    :telescope: Montierung:Skywatcher HEQ5 Pro Goto    :level_slider:Autoguiding:ZWO SW Astrokamera ASI120MM Mini    :fireworks: Focuser:ZWO EAF
    :desktop_computer: Teleskop-Rechner: Dell Optiplex+Win11 :control_knobs: Teleskop-Steuerung:N.I.N.A+ASCOM :sparkles:Bildbearbeitung:PixInsight, AstroPixelProcessor

  • Hi Marcel,

    ich möchte Deine Software jetzt nicht schlecht reden, aber mir ist die Logik nicht ganz klar.


    Wenn mein Teleskop eingenordet ist und ich Polaris im Teleskop habe, dann bewegt der sich nicht mehr mit laufender Nachführung. Ohne Nachführung kreist er um den Pol, der ein paar Bogenminuten entfernt ist. Was soll da kalibriert werden?

    Wenn ich wissen will wie groß mein Gesichtsfeld ist, nehm' ich einfach zwei bekannte Sterne im Bild und messe den Winkelabstand bzw. nutze Techniken des Platesolving.


    Die Referenz-Software für's Platesolving kann man - ich glaub - auf http://www.Astrometry.net einsehen (Server ist aktuell down), Alternativ http://www.astrogb.com/astrogb/All_Sky_Plate_Solver.html

    Oder man erfindet das Rad neu und schreibt sie sich selbst. Platesolving ist Mustererkennung.


    Platesolving Grundprinzip (so grob ungefähr):
    Man nimmt vier zufällige Sterne im Bild, bildet daraus eine Zahl bestehend aus Richtung (nicht Abstand) der zwei am weitest entfernten und relativer Abstand und Winkel (in Bezug zu den beiden erstgenannten) der beiden anderen als "Hashcode" und sucht in einer Datenbank mit vielen 4er-Stern-Hashcodes, ob man sie findet. Dann prüft man einen 5. und weitere Sterne, ob man schon richtig liegt, wobei hier die Kandidaten im Einzelsternatlas abgeglichen werden, weil man ja schon Koordinaten hat. Ab dem 6. Stern ist man schon bei 99% Treffsicherheit. Vorab muss die Software Sterne als solche auf dem Bild erkennen und nach Helligkeit "bewerten", weil man mit den hellsten Probanden im Bild anfängt. Selbst wenn 30% im Bild durch eine Hauswand/Baum abgedeckt sind, funzt das noch.


    Es gibt dazu eine wissentschaftliche Publikation auf Astrometry (Lang et al - Blind astrometric calibration of arbitrary astronomical images, hab' ich als Pdf), die den Algorithmus haarklein beschreibt und auch erklärt, warum 4er-Paare ideal sind (wegen Trefferwahrscheinlichkeit in der Hash-Datenbank) und wie man die Hash-Datenbank aufbaut. Die hat nur ein paar Megabyte und kommt ohne Vorwissen über die Brennweite/Gesichtsfeld der Kamera aus.


    Es spielt dann keine Rolle, ob mein Teleskop exakt parallel zur RA-Achse ist oder nicht. Entweder ist Polaris im Bild oder nicht. Ein Red-Dot-Finder am Hauptrohr erledigt das in Sekunden.


    Auch frage ich mich, was das mit der Wasserwaage zu tun hat? Steht die Montierung windschief, kann ich die RA-Achse über Alt- und Az-Stellschrauben dennoch auf den Pol ausrichten. Das Teil darf halt nicht so schräg stehen, dass es umfällt. Unterm Strich ist es nur Bequemlichkeit: Das Teil in Waage stellen, Höhe nach Alt-Skala einstellen, Kompass für Az ... und Polaris ist im Polsucher sichtbar. Der Rest ist dann Feinjustage für Fotografen und Goto-Nutzer. Steht das Teil windschief, muss ich Polaris erst "suchen", bis er im Bild ist

  • Kalle66 Ich habe keine Automatische nachführung, sondern nur einen dummen Motor auf einer Achse, und habe auch keinen Polsucher der mir helfen würde den richtigen Himmelsnordpol zu finden. Damit das alles trozdem klappt habe ich halt diese Software geschrieben.

  • neubi Vielen dank, ist in Purebasic geschrieben, Normalerweise kann ich auch für Linux compilieren, leider benutze ich für die Kamera escapi.dll da müste ich schauen ob es das auch als library für Linux gibt.

  • Zitat von MarcelWe

    Normalerweise kann ich auch für Linux compilieren, leider benutze ich für die Kamera escapi.dll da müste ich schauen ob es das auch als library für Linux gibt.

    Musst nicht, ich benutze Ekos für das Polar Alingnment.


    Gruß Jürgen

    :cyclone: Deepsky:  TS-Optics Photoline 80 mm f/6 FPL53 Triplet-Apo+TS-Optics  0,8x Korrektor für TS 80 mm

    :camera: Kameras:ZWO ASI 533 MC Pro Color, ZWO ASI533MM Pro, ZWO EFW 7*36mm, ZWO Filtersatz LRGBSHO

    :telescope: Montierung:Skywatcher HEQ5 Pro Goto    :level_slider:Autoguiding:ZWO SW Astrokamera ASI120MM Mini    :fireworks: Focuser:ZWO EAF
    :desktop_computer: Teleskop-Rechner: Dell Optiplex+Win11 :control_knobs: Teleskop-Steuerung:N.I.N.A+ASCOM :sparkles:Bildbearbeitung:PixInsight, AstroPixelProcessor

  • Ich habe jetzt weder Deine Methode noch Deinen Algorithnus nachvollzogen. Aber es ist super, dass Du Software (auch mit UI) selbst schreibst und schreiben kannst und das hier publizierst.


    Ich schreibe auch für mich selber Java code (mit Eclipse), hauptsächlich für meine Objektliste Xref und für das Generieren von Webseiten. Alles Code der von File nach File Daten generiert/transferiert und ohne UI auskommt (stand schon immer mit UI auf Kriegsfuss, da ich früher vor allem Servercode geschrieben habe). Hatte aber keine Lust das alles öffentlich zu machen (Feature requests, Support etc). Insofern mein Credo - ähnlich wie bei Stathis oben - Dein Vorteil ist der Wissensgewinn während man das codiert, und in meinem Fall erleichtert es mir einfach meinen Astro-Workflow. Demnächst steht wieder ein Projekt an, weil ich aus meinen Webseiten heraus mein Sternkartenprogramm punktgenau starten will... (ging früher mal mit dem IE, aber heute wegen Security nicht mehr).


    Also lass Dich nicht entmutingen. Keep coding.

    SUPER ! :thumbup:


    Gruss, Peter


    PS: Aber das Beobachten auch nicht vergessen...

  • Vielen Dank, liebe Leute,

    ja und ich kann natürlich auch die Leute verstehen, die sagen, warum das alles?


    Ich habe nur einen!!! Motor!!! als Nachführung, und ja der ist nicht automatisch, aber sollte er etwas besser sein, dann kann ich mit einer besseren ein Nordung auch mit so einer schlechten Nachführung länger aufnehmen.


    Dazu kommt das ich die Software eigentlich für mich geschrieben habe, mit dem Gedanken das mein neues Teleskop eine tolle Halterung hat für schwere Tuben, aber keinen Polarsucher.

    Da das Wetter schlecht war und leider bis heute war, habe ich halt eine Software geschrieben.

    Das Beste an dem Teleskop ist eigentlich der Tubus mit dem Spiegel, da dieser Parabolisch ist, mit den Maßen 750x150, das ist für mich ein enormer Aufstieg.

    Und bis jetzt Regnet und regnet es nur, kriege langsam die kriese, habe das ganze Dingen seid dem im Wohnzimmer stehen, klar muss es wieder zerlegen, wenn ich es im Garten aufstelle, wegen der Ausrichtung u.s.w. , aber bis Heute hört es nicht auf zu regnen in NRW :(


    Naja wird schon.


    Danke

  • Ciao Marcel,


    Nur für Deine Info:

    ( 750x150 klingt wie ein Teppichmass || 8o - kleiner Scherz, sorry).


    Man schreibt bei Teleskopen i.a. die Öffnung D in Zoll (1" = 2.54cm) oder in mm und dann wie oft die Brennweite f länger ist als der Durchmesser D. Du hast sicher ein 6" f/5 Teleskop. (Die '5 ' bei Dir nennen die Experten auch die Öffnungszahl N=5.)


    Also: N=f/D ist optisch und rechnerisch das gleiche wie die Blendenzahlen (2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16...) der normalen Fotografie, allerdings spect man Fotoobjektive üblicherweise anders: mit der Brennweite und der (max) Blende, also z.B ein Teleobjektiv mit (f=) 200mm f/4.


    Ferngläser werden nochmal anders gespect - mit Vergrösserung V x Durchmesser D, also 10x50 hat D=50mm und V=10x Vergrösserung (das Okular und damit V ist ja fix, beim Teleskop ist es tauschbar....)


    Good luck beim Debuggen und mit dem Wetter,

    Peter

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