# Uitlijnen

## Inleiding

Ekos Uitlijnmodule Ekos Uitlijnmodule

De uitlijnmodule van Ekos maakt zeer accurate GOTO's mogelijk met een nauwkeurigheid van minder dan een boogseconde, en kan uitlijnfouten op de pool meten en corrigeren. Dit is mogelijk dankzij de oplosser (solver) van astrometry.net. Ekos begint met een opname te maken van een sterrengebied, en voert die in in de oplosser van astrometry.net, voor het verkrijgen van de centrale coördinaten (RK, dec) van de afbeelding. In principe voert de oplosser een patroonherkenning uit aan de hand van een catalogus van miljoenen sterren. Als die coördinaten bekend zijn, is de werkelijke positie bekend waarop de kijker is gericht.

Vaak is er een verschil tussen de bekende kijkrichting van de telescoop, en de werkelijke kijkrichting. Dit verschil kan oplopen van een paar boogminuten, tot aan een aantal graden. Ekos kan dit verschil opheffen door of de coördinaten aan te passen, of door de opstelling te draaien tot aan het aanvankelijk gewenste doel.

Verder biedt Ekos een assisterend hulpmiddel voor polair uitlijnen om polaire uitlijnfouten te corrigeren. Het neemt drie afbeeldingen, met zwenken tussen de afbeeldingen en berekent de offset tussen de as van de opstelling en de polaire as. Het koppelt terug aan de gebruiker de aanpassingen in hoogte en azimuth nodig om deze assen uit te lijnen. Deze afbeeldingen worden typisch genomen dichtbij de hemelpool (Dichtbij de Poolster voor het Noordelijk halfrond) maar kan goed werken van overal elders, gewoonlijk beginnend dichtbij de meridiaan en zwenkend Oost of West.

U heeft minstens een CCD/Webcam nodig en een telescoop die luistert naar commando's voor draaien & sync. De meeste commerciële telescopen voldoen hier tegenwoordig aan.

Voor het werken met de uitlijnmodule van Ekos kunt u kiezen tussen het gebruiken van de online astrometry.net oplosser, de offline, of de externe oplosser:

- Online oplosser: Voor de online oplosser zijn geen instellingen nodig, en afhankelijk van de bandbreedte van uw internetverbinding, kan het uploaden van een afbeelding enige tijd duren .

- Offline oplosser: Offline oplossen kan sneller zijn, en er is geen internetverbinding nodig. Om de offline oplosser te kunnen gebruiken moet u astrometry.net installeren, en een paar nodige index-bestanden.

- Externe oplosser: De externe oplosser is een offline oplosser op een andere machine (bijvoorbeeld, u gebruikt de Astrometry solver in StellarMate). Opgenomen afbeeldingen worden opgelost op de externe machine.

## Verkrijgen van astrometry.net

Indien u Offline astrometry wilt gebruiken, moet u de applicatie voor astrometry.net downloaden.

Astrometry zit al in StellarMate, dus hoeft het hier niet in te worden geïnstalleerd. Ook indexbestanden van 16 boogminuten en hoger (4206 tot 4019) zitten al in StellarMate. Extra indexbestanden moet u zelf waar nodig installeren. Als u Astrometry in StellarMate wilt gebruiken, vanaf een externe Ekos op &Linux;/&Windows;/&MacOS;, moet u de optie Extern kiezen in de uitlijnmodule van Ekos. Verder moet u ervoor zorgen dat de Astrometry-driver is geselecteerd in het profiel van uw apparatuur.

Ekos Externe astrometrie Ekos Externe astrometrie

&Windows;

- Om astrometry.net te kunnen gebruiken in &Windows;, moet u de ANSVR Local Astrometry.net solver downloaden en installeren. De ANSVR bootst de online astrometry.net server na op uw lokale computer, en er is dus geen internetverbinding nodig.

  Na het installeren van de ANSVR-server en het downloaden van de toepasselijke indexbestanden, start u de ANSVR-server op, en gaat u daarna naar opties voor de Ekos uitlijnmodule, waarin u eenvoudig de API URL wijzigt om de ANSVR-server te gebruiken, zoals hieronder:

  ANSVR -parameters ANSVR -parameters

  In de uitlijnmodule van Ekos moet u het oplostype instellen op Online, zodat die de lokale ANSVR-server gebruikt voor alle astrometry-vragen. U kunt daarna de uitlijnmodule op dezelfde manier gebruiken die u gewend bent.

  Onthoud dat, zoals hierboven al is gezegd, dat astrometry.net reeds in StellarMate aanwezig is. U kunt dus, als u StellarMate gebruikt voor het extern oplossen van uw afbeeldingen, eenvoudigweg het oplostype wijzigen in Extern, en ervoor zorgen dat het profiel van uw apparatuur de Astrometry-driver bevat in het neerklapmenu Hulpapparatuur. Dit is van toepassing voor alle besturingssystemen, en niet alleen in &Windows;.

&MacOS;

- Astrometry.net is al in &kstars; voor &MacOS;, dus is installeren niet nodig.

&Linux;

- Astrometry.net is al in de nieuwste versie van &kstars;. Maar indien niet geïnstalleerd, kunt u het installeren met de volgende opdracht in &ubuntu;:

  `sudo apt-get install astrometry.net`

## Downloaden Index-bestanden

Voor offline (en externe) oplossers, zijn indexbestanden nodig. De complete verzameling indexbestanden is enorm (meer dan 30 GB), maar u hoeft alleen de nodige bestanden te downloaden. Indexbestanden zijn gesorteerd op GV (gezichtsveld, FOV: field of view)-bereik. Er zijn twee manieren voor het ophalen van de nodige indexbestanden: de nieuwe downloadondersteuning in de uitlijnmodule, en de oude handmatige manier.

### Automatische download

Astrometry.net Indexen download Astrometry.net Indexen download

Automatisch downloaden is alleen maar beschikbaar in &Linux; & &MacOS;. Gebruikt u &Windows; dan kunt u de ANSVR-oplosser downloaden.

U krijgt toegang tot de downloadpagina met de knop Opties in de Uitlijnmodule waarna u het tabblad Astrometry indexbestanden selecteert. In deze pagina ziet u de huidige GV van uw huidige instellingen en eronder een lijst van de beschikbare en geïnstalleerde indexbestanden. Met drie pictogrammen wordt het belang aangeduid van de indexbestanden in uw instellingen als volgt:

- Vereist

- Aanbevolen

- Optioneel

U moet alle vereiste bestanden downloaden, en als u ruim voldoende ruimte heeft op de harde schijf, kunt u ook de aanbevolen indexbestanden downloaden. Als een indexbestand is geïnstalleerd, wordt dit met een merkteken aangegeven, en anders selecteert u het voor het ophalen van het betreffende indexbestand. Download de bestanden een voor een, vooral de grotere bestanden. Het kan zijn dat u het wachtwoord moet invoeren van de beheerder (root, standaard is dit `smate` in StellarMate), als u de bestanden installeert. Na het installeren van alle vereiste bestanden kunt de offline astrometry.net oplosser direct gebruiken.

### Handmatig downloaden

U moet de nodige nodige indexbestanden, die geschikt zijn de GV van uw telescoop+CCD, downloaden en installeren. U moet de indexbestanden installereen die 100% tot 10% van uw GV beslaan. Bijvoorbeeld, met een GV van 60 boogminuten, moet u indexbestanden installeren die 6 boogminuten (10%) tot 60 boogminuten (100%) in de hemelkaart beslaan. Er zijn veel online hulpmiddelen voor het berekenen van GV's (FOVs), zoals de Starizona Field of View Calculator.

### Indexbestanden

Naam indexbestand | GV (FOV, boogminuten) | Debian Package
index-4219.fits | 1400 - 2000 | astrometry-data-4208-4219
index-4218.fits | 1000 - 1400
index-4217.fits | 680 - 1000
index-4216.fits | 480 - 680
index-4215.fits | 340 - 480
index-4214.fits | 240 - 340
index-4213.fits | 170 - 240
index-4212.fits | 120 - 170
index-4211.fits | 85 - 120
index-4210.fits | 60 - 85
index-4209.fits | 42 - 60
index-4208.fits | 30 - 42
index-4207-*.fits | 22 - 30 | astrometry-data-4207
index-4206-*.fits | 16 - 22 | astrometry-data-4206
index-4205-*.fits | 11 - 16 | astrometry-data-4205
index-4204-*.fits | 8 - 11 | astrometry-data-4204
index-4203-*.fits | 5.6 - 8.0 | astrometry-data-4203
index-4202-*.fits | 4.0 - 5.6 | astrometry-data-4202
index-4201-*.fits | 2.8 - 4.0 | astrometry-data-4201-1 astrometry-data-4201-2 astrometry-data-4201-3 astrometry-data-4201-4
index-4200-*.fits | 2.0 - 2.8 | astrometry-data-4200-1 astrometry-data-4200-2 astrometry-data-4200-3 astrometry-data-4200-4

De Debian-pakketten zijn geschikt voor elke distributie op basis van Debian (Ubuntu, Mint, &etc;). Indien u de Debian-pakketten hierboven heeft gedownload voor het bereik van uw GV, kunt u die met behulp van uw favoriete pakketbeheer installeren, of met de volgende opdracht:

`sudo dpkg -i astrometry-data-*.deb`

En anders, indien u de FITS-bestanden direct heeft gedownload, kopieert u die naar de map `/usr/share/astrometry`.

Aan te raden is een downloadprogramma te gebruiken zoals DownThemAll! voor &firefox;, voor het downloaden van Debian-pakketten, omdat de ingebouwde downloadmanager in browsers problemen kunnen hebben met het downloaden van grote pakketten.

## Hoe te gebruiken?

De uitlijnmodule van Ekos heeft meerdere functies die u helpen met het verkrijgen van accurate GOTO's. Start met uw opstelling in de basispositie, met de telescoopbuis recht gericht op de hemelpool. Op het Noordelijk Halfrond richt u de telescoop zo goed mogelijk op de poolster, Polaris. Het is niet nodig uit te lijnen met 2 of 3 sterren, hoewel bij sommige opstellingen dit wel nuttig kan zijn. Let erop dat uw camera goed scherp is gesteld op de sterren.

- Opnemen & Oplossen: Maak een afbeelding en bepaal op welk gebied aan de hemel de telescoop is gericht. De antwoorden van astrometry zijn onder meer de equatoriale coördinaten (RK & dec) van de afbeelding, en daarnaast de pixelschaal en de veldrotatie. Afhankelijk van de instellingen van de oplosser, kunnen de antwoorden gebruikt voor het syncen van de opstelling of syncen en daarna draaien naar de doellocatie. Bijvoorbeeld, stel dat u de opstelling heeft heeft gedraaid naar Wega, en daarna Opnemen & Oplossen gebruikt. Indien de werkelijke kijkrichting van de telescoop niet precies naar Wega is, wordt die eerst gesynced naar de opgeloste coördinaten, en zal Ekos de telescoop naar Wega laten draaien.Na dit draaien herhaalt de uitlijnmodule het proces van Opname & Oplossen nog een keer, net zo lang totdat de fout tussen de berekende en actuele positie binnen de gewenste drempelwaarde valt (standaard 30 boogseconden).

- Inlezen & Draaien: Een FITS- of JPEG-bestand inlezen, het oplossen, en daarna er naar toe draaien.

- Assistent uitlijnen op de pool: Een eenvoudig hulpmiddel voor het op de pool uitlijnen van Duitse equatoriale opstellingen.

Nooit een afbeelding oplossen van een afbeelding op of nabij de hemelpool (behalve bij gebruik van de assistent voor uitlijnen op de pool). Draai minstens 20 graden weg van de hemelpool, voordat de eerste opname wordt opgelost. Oplossen heel dicht bij de polen maakt de richtfout van uw opstelling slechter, dus dat moet worden voorkomen.

## Uitlijninstellingen

Astrometry.net instellingen Astrometry.net instellingen

Voordat u met het uitlijnen begint, selecteert u de gewenste CCD & Telescoop. U kunt de opties van astrometry.net die naar de oplosser van astrometry.net worden gestuurd, bij elke opname bekijken:

- CCD: Selecteer CCD opname.

- Belichting: Belichtingstijd in seconden.

- Nauwkeurigheid: Toegestane verschil tussen de gerapporteerde telescoopcoördinaten en de werkelijke berekende waarden.

- Bin X: Horizontale binning van de CCD instellen.

- Bin Y: Verticale binning van de CCD instellen.

- Telescoop: Stel de actieve telescoop in, in het geval dat u verschillende primaire en volgtelescopen gebruikt. GV (FOV) wordt berekend bij het selecteren van een andere telescoop.

- Opties: Opties voor de oplosser van astrometry.net. Klik op de knop om de opties in detail te bekijken.

- OPlosser: Selecteer type oplosser (Online, Offline, Extern). De externe oplosser is alleen beschikbaar bij verbinden met een extern apparaat.

Standaard zoekt de oplosser over de hele hemel voor het oplossen van de coördinaten van een afbeelding. Dit kan veel tijd kosten. Daarom, om het oplossen te versnellen, kunt het zoeken inperken tot het zoeken in een bepaald gebied aan de hemel, aangegeven met de bovenstaande opties RK, dec, en Straal.

## Astrometry.net Opties

Opties voor offline en online oplossers.

Astrometry.net Opties Astrometry.net Opties

De meeste opties zijn standaard voldoende. Indien astrometry.net in een niet-standaard locatie is geïnstalleerd, kunt u de paden er naar toe wijzigen als nodig.

- WCS: World-Coordinate-System is een systeem voor het inbedden van informatie over equatoriale coördinaten in de afbeelding. Dus, bij het beschouwen van een afbeelding, kunt u de muisaanwijzer er boven houden en de coördinaten bekijken van elke pixel afzonderlijk. U kunt ook ergens in de afbeelding klikken, en de telescoop opdracht geven daar naar toe te draaien. Het is zeer aan te raden deze optie in te schakelen.

- Uitvoerig: Als het oplossen herhaaldelijk mislukt, kiest u deze optie voor uitvoerige uitvoer van de oplosser, om u te helpen met het onderzoeken van dit probleem.

- Overleg: Opgenomen afbeeldingen overleggen op de hemelkaart van &kstars;.

- Upload JPG: Als u online astrometry.net gebruikt, kan het uploaden van afbeeldingen als JPG- in plaats van als FITS-bestanden, veel bandbreedte schelen.

## Opties voor oplossen (solver)

Ekos selecteert en houdt de optimale opties standaard bij om de snelheid van het oplossen te verbeteren. U kunt kiezen of u de aan de solver door te geven opties wilt wijzigen, in het geval dat de standaard opties niet voldoen.

Oplossen Instellingen Oplossen Instellingen

## Opnemen & Oplossen

Voordat u de uitlijnmodule gebruikt van Ekos, is het uitlijnen van uw opstellingen met behulp van uitlijnen met 1, 2 of 3 sterren niet echt nodig, maar bij sommige opstellingen (monteringen) wordt eerst ruw uitlijnen met 1 of 2 sterren aanbevolen, voordat u meteen begint met de uitlijnmodule van Ekos. Als u EQMod gebruikt kunt u de uitlijnmodule van Ekos meteen gebruiken. GOTO uitlijnen houdt typisch de volgende stappen in:

1. Breng uw opstelling naar zijn basispositie (gewoonlijk de NCP (noordelijke hemelpool) voor equatoriale opstellingen).

2. Selecteer Draaien naar doelin de Oplosactie.

3. Draaien naar nabije heldere ster.

4. Nadat draaien klaar is, klikken op Opnemen & Oplossen.

Lukt het oplossen, dan zal Ekos naar de ster syncen en draaien. De resultaten worden getoond in het tabblad Oplosresultaten, samen met een doelwit-diagram waarin het verschil wordt getoond van de telescoopcoördinaten (&ie; dat is het punt waarnaar de telescoop meldt dat die kijkt) vs. de werkelijke positie aan de hemel, als berekend met oplossen.

Elke keer na het met succes oplossen, kan Ekos het volgende doen:

- Sync: Maakt de telescoopcoördinaten gelijk aan de berekende coördinaten.

- Draaien naar doel: Maakt de telescoopcoördinaten gelijk aan de berekende coördinaten, en draait de opstelling daarna naar het doel.

- Niets: Alleen oplossen van afbeelding, en de oplossing tonen

## Op pool uitlijnen

Wanneer een Duitse equatoriale opstelling (GEM: German Equatorial Mount) word ingesteld voor het maken van afbeeldingen, is het van veel belang, voor het maken van langdurige afbeeldingen, dat die goed op de pool wordt uitgelijnd. Een GEM heeft twee assen: een as voor de Rechte Klimming (RK), en een voor de declinatie (dec). Idealiter moet de as voor de RK evenwijdig zijn aan de poolas aan de hemel. De taak van de opstelling is het volgen van de ster in zijn baan langs het hemelgewelf, vanaf het moment van opkomst in het oosten, tot aan de ondergang in het westen.

Assistent op pool uitlijnen

Bij het maken van afbeeldingen met lange belichtingstijden, is een camera vastgemaakt aan de telescoop, waarin een sensor de inkomende fotonen opvangt, die afkomstig zijn van een bepaald gebied aan de hemel. De invallende fotonen moeten de pixels in de sensor keer op keer treffen, willen we een heldere en scherpe afbeelding krijgen. Natuurlijk gedragen fotonen zich niet werkelijk op deze manier: optica, atmosfeer, seeing (is gewoon een Nederlands woord voor de versluierende effecten door turbulentie in de atmosfeer), veroorzaken verspreiding van de fotonen, en breking, op de een of andere manier. Verder komen de fotonen niet gelijkmatig aan, maar volgens een Poissonverdeling. Bij puntbronnen, zoals sterren, beschrijft een spreidingsfunctie hoe de fotonen ruimtelijk worden verdeeld over de pixels. Niettemin, het hele idee is dat we willen dat fotonen van dezelfde bron de zelfde pixels zullen treffen. Anders zijn we straks opgescheept met een afbeelding met allerlei volgfouten.

Uitlijnen op de pool Uitlijnen op de pool

Omdat geen opstelling perfect is, kunnen die een object in zijn baan aan de hemel niet perfect volgen. Dit heeft vele oorzaken, waarvan er een een verkeerde uitlijning is, van de as voor de Rechte Klimming ten opzichte van de poolas aan de hemel. Uitlijnen op de pool voorkomt een van de grootste volgfouten van de opstelling, maar andere foutbronnen zijn dan nog niet weg. Bij een juiste uitlijning kunnen sommige opstellingen een object gedurende enkele minuten volgen binnen een afwijking van slechts 1 tot 2 boogseconden.

Maar, als u geen opstelling heeft van topkwaliteit, heeft u hoogstwaarschijnlijk een autovolger nodig, om de zelfde ster gedurende een hele tijd in dezelfde positie vast te houden. Maar desondanks, als de as van de opstelling niet goed op de hemelpool is uitgelijnd, zal zelfs een mechanisch perfecte opstelling de volgster kwijt raken na enige tijd. Volgfouten verhouden zich tot de grootte van de uitlijningsfout. Voor lange belichtingstijden is het dus erg belangrijk dat de opstelling goed is uitgelijnd op de pool, zodat overblijvende restfouten zo klein mogelijk blijven.

Alvorens het proces te beginnen, laat de opstelling zo dicht mogelijk naar de hemelpool wijzen met de contragewichten omlaag. Als u leeft op het Noordelijke halfrond, wis dan zo dicht mogelijk naar de Poolster. Als de Poolster niet zichtbaar (⪚ geblokkeerd door bomen of gebouwen) dan kunt u ergens anders naar wijzen, bij voorkeur dichtbij de meridiaan. Ga na is dat er minstens 30-60 graden hemel zichtbaar is in een boog Oost of West van de meridiaan vanaf de positie die u kiest. Selecteer de richting van de vrije hemel, het aantal graden voor elk van de twee zwenkingen, de zwenksnelheid van de opstelling en of de opstelling automatisch (aanbevolen) of handmatig zwenkt.

Door het hulpmiddel worden drie afbeeldingen opgenomen en opgelost. Na elke opname draait de opstelling over de vaste afstand, die u hebt ingevoerd, voordat de volgende opname wordt gemaakt en opgelost. Als u handmatig kiest, moet u de opstelling verdraaien met ruwweg de gekozen hoek.

Assistent uitlijnen op pool Assistent op pool uitlijnen

### Correctieschema van oplossen van platen

De onderstaande afbeeldingen tonen de werkmethode wanneer de correctietechniek Oplossen van platen wordt gebruikt. De onderstaande afbeelding toont een voorstelling nadat de 3 meetafbeeldingen zijn opgenomen en opgelost. Het toont een fout van bijna 18' in hoogte en dat deas van de opstelling omhoog verplaatst moet worden. Het toont tegelijk een azimuth-fout van bijna 15' en dat de as naar rechts verplaatst moet worden (zoals gezien vanachter de telescoop).

Assistent uitlijnen op pool Assistent voor pool uitlijnen, werkmethode 1 Oplossen van platen

Als uw fout klein genoeg is (⪚ minder dan een boogminuut) dan hoeft u geen enkele aanpassing te doen. Druk eenvoudig op stop en u bent klaar.

Als u correcties wilt toepassen op de assen van uw opstelling zou u de methode van aanpassen moeten kiezen (we gebruiken in dit voorbeeld oplossen van platen) en hoe vaak het systeem opnieuw afbeeldingen moet maken de polaire fout in uitlijning opnieuw te meten. Het vernieuwingsinterval zou frequent moeten zijn, maar het heeft geen zin het sneller te doen dan uw CPU opnieuw kan opnemen en op de afbeeldingen oplossen van platen los te laten. We gebruiken 2s in dit voorbeeld. Druk daarna op de knop Vernieuwen om het correctieproces te beginnen.

Het systeem zal afbeeldingen nemen en opnieuw de fout in polaire uitlijning bepalen na elke afbeelding. U kunt proberen de fout te beperken door de correctieknoppen voor Hoogte en azimut op uw opstelling aan te passen. De onderstaande afbeelding toont het scherm nadat de hoogtefout bijna nul is geworden. Zie het verschil tussen de rij Gemeten fout, die de oorspronkelijk gemeten fout toont na de oorspronkelijke 3 opnamen en de rij Bijgewerkte fout die de nu geschatte fout toont.

Assistent uitlijnen op pool Assistent voor pool uitlijnen, werkmethode 2 Oplossen van platen

Hieronder heeft de gebruiker ook de azimut aangepast om de fout verder te verminderen. Nu is de fout erg laag en het proces is klaar. De gebruiker zou op de knop stop moeten drukken.

Assistent uitlijnen op pool Assistent voor pool uitlijnen, werkmethode 3 Oplossen van platen

### Correctieschema Ster verplaatsen

We hebben ook een alternatief schema voor corrigeren van polaire uitlijning. Twee variaties zijn Ster verplaatsen & Fout berekenen en Ster verplaatsen. Wanneer u dit schema selecteert plaatst het systeem een geel/groen/violet driehoek op het scherm. De driehoek kan verplaatst worden door te klikken dichtbij een ster en de geel/violet hoek is verplaatst naar die ster. In dit schema corrigeert de gebruiker de polaire uitlijning door eerst de azimut-knop aan te passen zodat de geselecteerde ster beweegt langs de gele kant van de driehoek. Nadat de ster dichtbij het volgende hoekpunt is, moet de azimut-knop aangepast worden zodat de ster beweegt langs de groene kant van de driehoek. Nadat de ster is verplaatst naar het groen/violet hoekpunt, is de opstelling polair uitgelijnd en de gebruiker kan op stop klikken.

Het verschil tussen Ster verplaatsen & Fout berekenen en Ster verplaatsen is dat in de eerdere, het systeem probeert de ster te volgend die de gebruiker heeft geselecteerd en een cirkel plaatst rond die ster. In dat schema probeert het ook de rij Bijgewerkte fout bij te werken. Als het volgen van de ster niet betrouwbaar is, negeer dat dan eenvoudig of gebruik het schema Ster verplaatsten en verplaats de ster met het oog totdat het dicht bij het uiteindelijke doel is. Een voorbeeld van het gebruik van deze techniek wordt getoond in deze video: https://www.youtube.com/watch?v=iOp7hrxw0oU