Conférence AIP 2008 Comment obtenir un bon guidage interne ou externe en CCD ou en APN Jérome Rudelle / Nicolas Outters

Intérêt du guidage : corriger les différentes erreurs DIFFICILE A MAITRISER Anomalie physiques DIFFICILE A MAITRISER (déséquilibre, cordons, mouvements miroir, flexions,...) Erreur de mise en station Problèmes mécaniques (Erreur périodique) Turbulence atmosphérique

Proportions de ces erreurs avec une monture médiocre Les anomalie physiques sont difficiles à évaluer voir impossibles ! Forte proportion pour des erreurs mécaniques avec des poses de 2 secondes

Proportions de ces erreurs avec une monture top Forte proportion pour des erreurs due à la turbulence avec des poses de 2 secondes

Quel est le meilleur guidage ? Le meilleur guidage est celui qui guide le moins souvent possible. Ne pas guider pour rien. Éviter les corrections qui entrainent les oscillations. Ne pas chercher à corriger les erreurs dues à la turbulence.

Conclusion Monture modeste : poses courtes et souvent permet de corriger : Monture modeste : poses courtes et souvent permet de corriger : Erreur de mise en station Erreur de mise en station Erreur périodique Erreur périodique Turbulence (malheureusement) Turbulence (malheureusement) Monture sérieuse : poses longues permet de corriger : Monture sérieuse : poses longues permet de corriger : Erreur de mise en station Erreur de mise en station Erreur périodique Erreur périodique

Les fondamentaux d'un bon guidage Réduire toutes les anomalie physiques Câbles qui pendent. Câbles qui pendent. Mauvaises connexions des câbles Mauvaises connexions des câbles Déséquilibre de la monture (un léger déséquilibre de l'Est est mieux) Déséquilibre de la monture (un léger déséquilibre de l'Est est mieux) Fixations : Fixations : Anneaux Anneaux Caméra Caméra Bagues Bagues Aplanisseur Aplanisseur focuser focuser Miroir en mouvement Miroir en mouvement Vent Vent Pied colonne, fixation monture, déséquilibre Pied colonne, fixation monture, déséquilibre

Les fondamentaux d'un bon guidage Réduire au minimum les corrections Mise en station à améliorer Mise en station à améliorer Correction de l'erreur périodique (PEC) Correction de l'erreur périodique (PEC)

Les fondamentaux d'un bon guidage Augmenter la qualité du guidage Bonne calibration Bonne calibration Choisir une bonne étoile guide Choisir une bonne étoile guide Bonne mise au point sur le capteur de guidage (centroïde piqué sur l'étoile guide) Bonne mise au point sur le capteur de guidage (centroïde piqué sur l'étoile guide) Temps de pose correct pour obtenir un Adu correct sur l'étoile guide Temps de pose correct pour obtenir un Adu correct sur l'étoile guide 1000 ADU de + que le fond de ciel 1000 ADU de + que le fond de ciel Maximum 50% de la valeur de saturation Maximum 50% de la valeur de saturation Bons réglages du guidage Bons réglages du guidage Résultats de la calibration avec ccdsofv5

Procédures de guidage Types de guidages différents Guidage interne Guidage interne Guidage parallèle Guidage parallèle Guidage avec diviseur optique Guidage avec diviseur optique Guidage avec AO7 ou AO8 Guidage avec AO7 ou AO8

Procédures de guidage Calibration de la monture De préférence sur une étoile proche du champs à imager De préférence sur une étoile proche du champs à imager Centrer l'étoile Centrer l'étoile S'assurer que l'étoile est seule S'assurer que l'étoile est seule Imager en faisant un auto dark (suppression des pixels chauds ) Imager en faisant un auto dark (suppression des pixels chauds ) Si besoin est, informer dans le logiciel la position en DEC Si besoin est, informer dans le logiciel la position en DEC Calculer le temps de calibration qui dépend de : Calculer le temps de calibration qui dépend de : La résolution du capteur guide (focale employée) La résolution du capteur guide (focale employée) La taille des pixels La taille des pixels La vitesse sidérale La vitesse sidérale Si vitesse sidérale = 1 alors déplacement de 15 arc.sec par seconde Si vitesse sidérale = 1 alors déplacement de 15 arc.sec par seconde Formule : (nb de pixels à déplacer X résolution)/ 15 X vitesse sidérale Formule : (nb de pixels à déplacer X résolution)/ 15 X vitesse sidérale Ex : (20 pixels X 3,5) / 15 X 0,5 = 9,33 soit 9 secondes Ex : (20 pixels X 3,5) / 15 X 0,5 = 9,33 soit 9 secondes

Procédures de guidage Paramètres avancés Compensation du backslash : valable pour les montures avec du jeu Compensation du backslash : valable pour les montures avec du jeu Correction en X ou Y ou les deux : si problème de correction de Mise En Station Correction en X ou Y ou les deux : si problème de correction de Mise En Station Minimum move : c'est la valeur minimum où on doit commencer à corriger les erreurs Minimum move : c'est la valeur minimum où on doit commencer à corriger les erreurs Maximum move : c'est la valeur maximum où l'on doit arrêter de corriger les erreurs Maximum move : c'est la valeur maximum où l'on doit arrêter de corriger les erreurs Agressivité : c'est le % de correction de l'erreur, ex : agressivité 5/10 c'est une correction de 50% de la dernière erreur enregistrée Agressivité : c'est le % de correction de l'erreur, ex : agressivité 5/10 c'est une correction de 50% de la dernière erreur enregistrée Type de connexion : Type de connexion : Camera relay (câble direct entre la caméra et la monture) Camera relay (câble direct entre la caméra et la monture) Relay API (câble série via un boitier relais) Relay API (câble série via un boitier relais) Direct guide (le soft de guidage contrôle la monture via the Sky6) Direct guide (le soft de guidage contrôle la monture via the Sky6) Délai après correction : délai qui permet de faire une pose après une correction pour éviter les oscillations de la monture. (Valable pour les montures légères ou les montures lourdes trop bien équilibrées, il est d'ailleurs recommandé de déséquilibrer la monture légèrement à l'Est. Délai après correction : délai qui permet de faire une pose après une correction pour éviter les oscillations de la monture. (Valable pour les montures légères ou les montures lourdes trop bien équilibrées, il est d'ailleurs recommandé de déséquilibrer la monture légèrement à l'Est. Enregistrement d'un fichier de données : Permet de sauver un fichier de données des erreurs de guidage et corrections. Enregistrement d'un fichier de données : Permet de sauver un fichier de données des erreurs de guidage et corrections.

Procédures de guidage Avec Ccdsoftv5

Procédures de guidage Avec Maximdl5

Erreurs possibles lors de la calibration Exemple avec Ccdsoftv5 Star too dim-lost during +x -x +y -y Diagnostic : Etoile trop faible Diagnostic : Etoile trop faible Correction : Choisir une étoile de plus forte magnitude ou augmenter le temps de pose de 25%. Correction : Choisir une étoile de plus forte magnitude ou augmenter le temps de pose de 25%. Motion too small during +x -x +y -y increase calibration time Diagnostic : le temps de la calibration est trop faible pour déplacer l'étoile afin d'avoir un résultat significatif. Diagnostic : le temps de la calibration est trop faible pour déplacer l'étoile afin d'avoir un résultat significatif. Correction : Augmenter le temps de calibration pour que l'étoile se déplace d'au moins 5 pixels, la recommendation est un déplacement de 10 pixels environ; un problème de backslash peut être également la cause. Correction : Augmenter le temps de calibration pour que l'étoile se déplace d'au moins 5 pixels, la recommendation est un déplacement de 10 pixels environ; un problème de backslash peut être également la cause. Star too close to edge after +x -x +y -y move Diagnostic : L'étoile de calibration est trop proche d'un des coins du capteur guide Diagnostic : L'étoile de calibration est trop proche d'un des coins du capteur guide Correction : Réduire le temps de calibration ou recentrer l'étoile dans le capteur; cette erreur arrive lorsque l'étoile se rapproche à – de 9 pixels du bord du capteur. Correction : Réduire le temps de calibration ou recentrer l'étoile dans le capteur; cette erreur arrive lorsque l'étoile se rapproche à – de 9 pixels du bord du capteur.

Erreurs possibles lors de la calibration Exemple avec Ccdsoftv5 Unable to calibrate, both axis are disabled, both axis are disabled. At least one axis must be enabled to calibrate Diagnostic : les deux axes sont décochés, aucune calibration possible. Diagnostic : les deux axes sont décochés, aucune calibration possible. Correction : Allez dans l'onglet caméra control panel/setting et cliquez sur « enabled » pour un ou les deux axes. Correction : Allez dans l'onglet caméra control panel/setting et cliquez sur « enabled » pour un ou les deux axes. L'étoile guide sort de la fenêtre Diagnostic : ceci peut être la cause de pas mal de problèmes comme les nuages, un mauvais paramétrage de la monture, un temps de calibration trop élevé. Diagnostic : ceci peut être la cause de pas mal de problèmes comme les nuages, un mauvais paramétrage de la monture, un temps de calibration trop élevé. Correction : Vérifiez vos cables et paramètre de la monture, vérifiez le temps qu'il fait, diminuez le temps de calibration, vérifiez bien ce qui se passe pendant la calibration. Correction : Vérifiez vos cables et paramètre de la monture, vérifiez le temps qu'il fait, diminuez le temps de calibration, vérifiez bien ce qui se passe pendant la calibration.

Guidage en action Exemple avec Ccdsoftv5 Choisir une étoile de guidage Choisir une étoile de guidage Position dans le capteur Position dans le capteur Qualité de l'étoile guide Qualité de l'étoile guide Méthodes pour trouver une étoile guide Méthodes pour trouver une étoile guide En parallèle : pas de problème, il y aura toujours une étoile dans le champs du capteur guide En parallèle : pas de problème, il y aura toujours une étoile dans le champs du capteur guide Diviseur optique : avec ou sans rotateur Diviseur optique : avec ou sans rotateur Interne : problème des filtres et difficulté de trouver une étoile guide en tournant la caméra Interne : problème des filtres et difficulté de trouver une étoile guide en tournant la caméra Magnitude 7

Guidage en action Pointer une étoile de calibration proche de l'image à faire et avec un ADU correct. Centrer l'étoile dans le champs du capteur et s'assurer qu'il n'y a pas d'autres étoiles autour du champs S'assurer que l'image sera soustrait d'un dark automatique Faire une pose de 3 secondes en binning 2x2 Vérifier l'ADU de l'étoile Lancer la calibration avec un temps de déplacement adapté Vérifier que la calibration est correcte dans les deux sens et que les déplacements soient égaux en + et en – que se soit pour X ou pour Y. Vérifier que les directions soient bien opposées. Aller dans le champs à imager et choisir une étoile guide proche du centre du capteur Faire une recherche »auto » ou manuelle de l'étoile guide et s'assurer qu'elle soit à la bonne ADU et non double. Mettre l'agressivité de la monture au minimum, 5 étant un bon paramètre pour démarrer Chronologie de l'autoguidage

Guidage en action Allez sur le site Chronologie de l'autoguidage Autoguider calculator permet de calculer les paramètres de minimum move (la valeur minimale où la monture ne réagit pas encore) et du maximum move (la valeur maximale où la monture arrette de réagir). Renseignez la résolution de votre ensemble optique/caméra, puis entrez 75% de la résolution dans la case « Peak to Peak allowable error » et 2 à 4 fois la valeur de la résolution dans la case « Maximum allowable Movement ».

Guidage en action Le « minimum move » permet de configurer la valeur à partir de laquelle la monture ne fera pas de corrections; ce qui permettra d'éviter des oscillations en cas de turbulence. Le « Maximum move » permet d'éviter une correction très importante due en partie à l'apparition d'un rayon cosmique proche de l'étoile guide. Schéma de guidage par rapport au centroïde de l'étoile

Guidage en action Faire une pose de 3 secondes et cliquer sur « auto » pour que le logiciel détermine le centroïde de l'étoile. Vérifier que la mise au point soit correcte. Vérifier que l'ADU de l'étoile guide soit correcte : entre > fond de ciel et fond de ciel et < 50% de la saturation. Lancer la fonction « autoguiding » Vérifier les résultats et adapter les paramètres suivants : Agressiveness Démarrer le plus bas possible et augmenter en fonction des besoins afin d'éviter les oscillations. Temps de pose du guidage Temps de pose courts pour une EP ou une mise en station médiocre Temps de pose long avec une bonne PEC et une bonne mise en station (< 1') Vérifier le Maximum move Le mettre le plus bas possible et l'augmenter si nécessaire Augmenter ce paramètre avec une monture médiocre Chronologie de l'autoguidage

Guidage en action Vérifier le minimum move Augmenter ce paramètres afin de minimiser les corrections de la monture qui seront inférieures au seeing. L'augmenter jusqu'à la limite des corrections de la monture (c.a.d ne pas corriger les variations de turbulence mais corriger les variations de la monture) Vérifier les mouvements de la monture et éventuellement choisir un délai pour les corrections, ceci évitera les oscillations d'une monture médiocre. Chronologie de l'autoguidage

Erreurs lors du guidage et corrections Erreur 1 : Aucune correction, les erreurs continuent de croitre régulièrement Diagnostic : pas de connexion ou alors les paramètre de correction en X et Y sont décochées. Correction : vérifiez les câbles, vérifiez que les corrections en X et Y soient cochées, vérifiez la vitesse de guidage, vérifiez si la monture réagit si vous cliquez sur les flèches de direction de l'onglet autoguiding, vérifiez si l'agressivité est assez importante. Erreur 2 : Les corrections de la monture engendre une oscillation de celle ci et semble passer de +1 à -1 et vice versa. Diagnostique : Cela peut venir d'une monture trop sensible aux corrections), cela peut aussi venir d'une position de l'optique proche du zénith. Correction : Mettez un peu plus de poids à l'Est pour éviter les a coups, réduisez la valeur d'agressivité de la monture; Augmentez le temps de pose du guidage et mettez un délai pour que la monture s'équilibre.

Erreur 3 : La monture fait de grands mouvements et revient au centre après que les corrections soient faites. Diagnostique : cela peut venir d'un problème d'erreur de la monture (voir erreur périodique) ou de vent qui souffle. Correction : enregistrez le PEC et activez le; diminuez les temps de pose de guidage. Erreur 4 : L'étoile guide disparaît soudainement Diagnostic : vérifiez le ciel si un nuage ou des arbres n'ont pas occulté le ciel; le pied colonne a peut être bougé et la mise en station est à refaire; un câble est peut être en cause. Correction : Attendez que le ciel redevienne bon, si la MES est correcte l'étoile guide réapparaîtra dès le retour d'un bon ciel; refaites la MES si le pied a été heurté; arrangez les câbles de façon à ce que ceux ci ne gêne pas les mouvements de la monture. Erreur 5 : Les corrections se font mais les erreurs en X et Y sont importantes et aléatoires. Diagnostique : Il s'agit peut être d'une sur correction qui engendre des oscillations de la monture; il est peut être temps de refaire une calibration; cela peut aussi venir de la mauvaise qualité de votre monture.

Corrections : Essayez de diminuer le taux d'agressivité de votre monture (agressivness); si vos erreurs sont inférieures à + ou – 1,0 ou 0,5 pixel alosr ne changez plus l'agressivité. Refaites une calibration. Erreur 6 : L'étoile guide semble se déplacer dans la même direction. Diagnostique : si le déplacement est seulement en DEC, alors il se peut que la mise en station soit perfectible; Correction : refaites la mise en station Erreur 7 : L'étoile guide semble mettre trop de temps pour revenir à sa position centrale. Cela peut arriver en RA ou en DEC. Diagnostique : En RA, il s'agit vraisemblablement de l'erreur périodique; en DEC, il s'agit probablement d'une oscillation. Correction : diminuez les temps de pose de guidage; augmentez l'agressivité de la monture; enregistrer le PEC.

Conférence AIP 2008