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★環境構築のカテゴリー記事一覧


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シングルボードコンピュータの多くは製造元からOSをダウンロードしてSDカードなどに書き込んでから設定します。
設定はMacなどPCからリモート操作をしながら行っていくことになります。

Mac、シングルボードコンピュータの双方で必要になる項目を記載します。



●Macで必要なもの
SDカードのフォーマッター、書き込みソフト、リモート操作ソフトなどが必要になります。

・SDカードリーダー
USB3対応のものをおすすめします。

SDメモリカードフォーマッター(日本語、無料)
Raspberry PiやNano PiなどSDメモリカードにシステムをインストールするシングルボードコンピュータを使用する際、メモリカードのフォーマットを行うがその際に必要になるソフト、上記環境を構築する際には必須。

ApplePi-Baker(英語、無料)
Raspberry PiやNano PiなどSDメモリカードにシステムをインストールするシングルボードコンピュータを使用する際、配布されるシステムイメージファイルを書き込むために必須。
このソフトはバックアップ機能もあるためおすすめです。

QuickHash GUI(英語、無料)
シングルボードコンピュータのOSイメージファイルや、Astrometry.netのインデックスファイルなど非常に大きなサイズのファイルをダウンロードする際、ファイルが破損する可能性があります。
このようなファイルにはHash記号が示されており、その符号を入力し、ファイルを検証することでファイルの破損確認ができます。

NoMchine(英語、無料) ーおすすめ
デスクトップリモートコントロールソフト。
Macは標準でデスクトップリモートコントロール機能がありますが、このソフトはWindows、Linux、シングルボードコンピュータ(Linux)などさまざまな環境で使用できます。
どの環境でも簡単にインストールできるため、リモートコントロールで複数のPCを使用する場合便利です。
サーバ、ビューアの組み合わせで使用します。
VNCを使用する場合はChicken of the VNCをインストールしておきましょう。

他にはMac標準で付属のターミナルを使用します。



●シングルボードコンピュータで必要なもの
製造元で配布されているOSイメージ、OSをインストールするSDカード、LANケーブルなどが最低限必要です。製造元で配布されているOSイメージにSSHサーバがない場合はモニタも必要になります。

・シングルボードコンピュータ本体
現状であれば天体制御環境の構築が最も容易なのはRaspberryPi3以上です。
この機種は複数のOSを選択できますし、天体制御環境をセットしたディストリビューションもあります。
OSから環境を構築する場合はUbuntu系のOSを選んでください。(環境構築にかかる難易度がもっとも低いです。)

・SDカード
Astrometry.netサーバを使用する場合は巨大なインデックスファイルのインストールが必要になりますので、32GB以上をおすすめします。
ドライブレコーダーなどで使用される高耐久のものが良いです。

・製造元で配布されているOSイメージ
デスクトップ環境のあるUbuntu系のOSイメージがある機種を購入することを強くおすすめします。
Ubuntuを前提として初期段階でインストールするソフトは以下になります。

・SSHサーバ
Macからのリモート操作で必要です。

・VNCサーバ、もしくはNoMachine
Macからのデスクトップリモート操作で必要です。

・Synaptics
GUIのアプリインストールで使用します。標準環境で入手できるアプリはこのソフトでインストールするのがもっとも簡単です。

・テキストエディタ(私はLeafEditを使用しています。)
設定ファイルの書き換えなどに使用します。

・Gdebi
パッケージをダウンロードしてインストールする際に使用します。
このソフトがないとターミナルからコマンドベースで操作になるため一気に敷居が上がります。

・SpaceFM
Macでいうところのファインダーのような役割を果たすソフトです。
このソフトの良いところはルートで操作ができることです。
この機能があるため、GUIから設定ファイルを変更できます。


まずはこんなところが必要になりますが、PCに比べて敷居が高いですね。。
興味ある方はその後ぼちぼちと私の構築した環境を記載していきますのでチャレンジしてみてください。





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RaspberryPi3以上であれば、StellarMateAstroberryなどのディストリビューションを用いて簡単に環境を構築できますが、他のシングルボードコンピュータを使用する場合はターミナルからSSHなどを用いてリモートでコマンド入力を行い環境を構築します。(SSHサーバの構築はサイトに多数記載があるため省略します。)

以下に天体用アプリ、及び関連して必要になる可能性のあるインストールコマンドを列記します。
環境構築の際の参考にしてください。



--system用各種アプリ、設定--

sudo apt-get upgrade

sudo apt-get -y dist-upgrade

sudo apt-get install x11vnc

sudo apt-get install synaptic

sudo apt-get install gdebi

sudo apt-get install ser2net


インストール後以下コマンドを実行し一番下の行に以下を追加

sudo nano /etc/ser2net.conf

4030:raw:0:/dev/ttyUSB0:9600 NONE 1STOPBIT 8DATABITS'



Linuxではシリアル通信をdialoutにしないと使用できないようなので以下を設定

sudo gpasswd -a ユーザ名 dialout



●NTPサーバ

sudo apt-get install ntp

sudo nano /etc/ntp.conf

以下を書き換え

#server ntp.ubuntu.com
server ntp.nict.jp
server ntp.nict.jp
server ntp.nict.jp
(server ntp.ubuntu.comをコメントアウト後3行を追加して保存)


sudo /etc/init.d/ntp restart




●gpsd

sudo apt-get install gpsd

sudo systemctl stop gpsd.socket

sudo systemctl disable gpsd.socket

sudo gpsd /dev/tty○○○ -F /var/run/gpsd.sock
(○○○は起動させたいGPS)

cgps -s
動作確認→動いたら


sudo nano /etc/defaults/gpsd

以下を記載
START_DAEMON="true"
GPSD_OPTIONS="/dev/tty○○○"
DEVICES=""
USBAUTO="true"
GPSD_SOCKET="/var/run/gpsd.sock"



--天体用アプリ--

●ccdciel

sudo apt-add-repository 'deb http://www.ap-i.net/apt unstable main'

sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys AA716FC2

sudo apt-get update

sudo apt-get install ccdciel



●SKYCHART

sudo apt-add-repository 'deb http://www.ap-i.net/apt stable main'

sudo apt-add-repository --remove 'deb-src http://www.ap-i.net/apt stable main'

sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys D79BF92A
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys AA716FC2

sudo apt-get update

sudo apt-get install --no-install-recommends skychart

sudo apt-get install skychart-data-stars skychart-data-dso skychart-data-pictures



●phd2

sudo add-apt-repository ppa:pch/phd2

sudo apt-get update

sudo apt-get install phd2



●INDI(KStars、astrometry.netサーバ、INDI Web Manager)

sudo apt-add-repository ppa:mutlaqja/ppa

sudo apt-get update

sudo apt-get install indi-full kstars-bleeding gsc

sudo add-apt-repository ppa:mutlaqja/libgphoto2

sudo apt-get update && sudo apt-get install libgphoto2

sudo apt-get install libgphoto2-6

sudo apt-get install astrometry.net

sudo apt-get install python3-pip

sudo -H pip3 install indiweb

sudo nano /etc/systemd/system/indiwebmanager.service


以下を記載

[Unit]
Description=INDI Web Manager
After=multi-user.target


[Service]
Type=idle
# MUST SET YOUR USERNAME HERE.
User=pi
ExecStart=/usr/local/bin/indi-web -v
Restart=always
RestartSec=5


[Install]
WantedBy=multi-user.target


上記コピペ、保存後
sudo chmod 644 /etc/systemd/system/indiwebmanager.service
sudo systemctl enable indiwebmanager.service
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl status indiwebmanager.service



以上で環境構築が行えます。

正直敷居が高いですが、一つづつ動作確認を行いながら取り組んでください。(非常に手間がかかりますが。。。)

スクリプト化して半自動でインストールが行えるAstroPi3というスクリプト集もあります。

名称からRaspberryPi3用と思われがちですが、それ以外の環境でも使用できるスクリプトがありますので簡単に環境を構築したい方はお試しください。








シングルボードコンピュータで使用されているUbuntuなどはシステム、アプリとも多数更新されます。
INDIのドライバやKStars・EKOSも精力的に更新されていますが、場合によっては更新とともに動作不良をおこしてしまいます。

UbuntuなどLinux系のOSはリポジトリと呼ばれる管理リストでOS、アプリが管理されます。(一部を除いては)
そのため、更新をかけるとリポジトリに登録されたOSドライバ、アプリが更新されるためトラブルが出た際何が原因かが分かりづらくなります。

特に天体アプリはドライバやシステムと連動する機能も多く、アップデートで動作不良を起こす可能性が高いともいえます。(個別に更新をすることも可能ですが、非常に時間がかかります。)

そのため、必ずアップデートを掛ける前に、システム、アプリをまとめてバックアップしておきましょう。
Macであれば ApplePi-Baker、Winであれば Win32 Disk Imagerを使用して、OS、アプリの動作チェックが終了した使用環境をOSを含め、まるごとイメージにしてバックアップしましょう。

こうしておけばリストアも容易に可能ですので、バージョンアップでのトラブルも回避出来ます。
Linux系のOSと付き合うには必須になります。
(UbuntuなどLinux系OSを使用するようになってから、問題なく動作する環境の貴重さ(笑)を痛感します。)

動作確認が取れたらイメージにバックアップを癖付けましょう。



ラズパイ含めシングルボードコンピュータの多くはマイクロSDカードにシステムやアプリをインストールします。
いくつかの利点もありますが、問題点もあります。

以下に列記します。

利点
・バックアップ、リストアが容易
・トラブルの場合、SDカードを取り出し別のマシンで操作可能(上級者向け)
・上記の通り簡単にバックアップ・リストアができるのでトラブル時の予備システムを構築するのが容易

内蔵HD(もしくはSSD)と異なりシステムの入ったメディアに容易にアクセスできるため気軽に環境を構築出来ます。
Macであれば以前紹介した ApplePi-Baker、Winであれば Win32 Disk Imagerを使用して、構築した環境をまるごとバックアップ、リストアができます。


欠点
・遅い
壊れやすい(運が悪いと続けざまに。。)
・同じサイズのマイクロSDカードを購入しても製造ロット、メーカーの違いなどで微妙に容量が異なる

とても問題なのは壊れやすいことです。
システムが稼働するような頻繁なアクセスに弱いメディアです。
ドライブレコーダーなどに対応したMLCタイプを使用すれば少しは安心できますが、SSDやハードディスクと比較すると弱いメディアであることを念頭に置く必要があります。

そして、バックアップ、リストアの時に非常に問題になるのが、メーカーの違いなどで同じ容量記載のSDカードでも若干容量が異なります。
使用しているSDカードのバックアップを取っても、別のSDカードにリストア出来ないことが起こりえます

ApplePi-Bakerではバックアップ時に圧縮して、リストア時にリストア用マイクロSDカードの容量に合わせて展開する機能が付きました。

上記の問題を救出できる機能になりますので、Macでバックアップ、リストアを行っている方は、安定した環境が構築できたらすぐに圧縮バックアップを取りましょう

かくいう私も以前構築したNanoPi-M4のマイクロSDカードが壊れ、起動しなくなってしまいました。。
バックアップはとってあったのですが、新規に購入したマイクロSDカードが2枚とも微妙な容量不足でインストールできません。。

ダメ元で手許にあったSDカード(倍の容量)にバックアップしてあったシステムをリストアして、更に圧縮バックアップしたところ無事に購入したマイクロSDカードにインストールすることが出来ました。
(途中過程で圧縮ファイルの容量がかなり大きめに表示されており焦りましたが、バックアップが終了すると無事にバックアップ元のイメージファイルより容量が小さくなりました。)

今回は運良く倍のサイズのSDカード(マイクロではない)があったため、上記手順で乗り切ることが出来ましたが、マイクロSDカードは壊れやすいため、とにかくバックアップを習慣づける必要があります。

複数枚購入した際は最も容量が小さいマイクロSDカードに環境を構築すると上記トラブルを回避できる可能性が高くなります。
(正直正確な容量表示をしてほしいです。。)
リアルな引っ越し→梅雨に突入ということもあり、今年に入ってからほとんどまともに星を見ることが出来ていません。

気晴らしといってはなんですが、以前から興味のあった家庭用プラネタリウムについて記載していこうと思います。
家庭用プラネタリウムとしては一世を風靡したホームスターがあります。

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それまで発売されていたものと異なり、リアルな天の川が家でも見ることができると話題になりました。(製作者の大平さんも時の人になりましたね。)

わたしも所有していますが、星空の描写に関してはとても良く出来ていると思います。


今回連載するのはMac(デュアルモニターに対応したPCなら他の環境でも可能)のプラネタリウムソフトとプロジェクターを利用して家庭で気軽に楽しめるプラネタリウムを作成しようというものです。

実は以前にこのジャンルに興味を持ち、ネットでいろいろと調べた時期があります。
PC用のプラネタリウムソフトは多数ありますが、実際のプラネタリウムとして使用できるソフトはかなり限定されます。

日本の会社で正式にドーム用として発売されているのはステラドーム・プロフェッショナルがありますが、業務用で金額すらわかりません。

プラネタリウムっぽくするのであれば最低でも、1.球面投影機能(ドームの曲面に正確に表示する機能)、2.重力表示機能(星座などの文字を天頂を頂点として下向きに表示する機能)、3.星空のみを表示し、別画面で操作が行える機能(独立した操作用フロントエンド)の3点が必要になります。(業務用のプラネタリウムは更に映像・静止画のインポーズ機能やテロップ、サウンド効果の編集機能が必要ですね。)

PC用のプラネタリウムソフトは一画面ですべて操作するように出来ており、投影方法もプラネタリウム向けになっているものはほとんどありませんでした。

その中で唯一上記3点を満たすソフトがStellariumです。

このソフトは以前から海外ではプロジェクター投影のプラネタリウムとして使用されているとの情報を得ていました。

以前私が調べていたとき(数年前)はStellarium単体では制御用の画面と星空を分けることができず、上記会社が開発したプラグイン、フロントエンドをしようして投影と制御を分ける形でした。

お気軽にStellarium単体でプロジェクターに投影してみましたが、お世辞にも操作がしやすいとは言えませんでした。

しかし、Stellariumのバージョンアップに伴い、なんとリモートコントロール機能が追加されました。

実際使用してみましたが結構プラネタリウムっぽい上映が可能でした。
(さすがにドーム投影はおこなっていませんが、拡大縮小・自由に動かせて星雲・星団も見ることのできるホームスターといった感じです。)
家庭用プラネタリウムとして充分に楽しめましたし、星空説明などを行っている方にとってはかなり実用的なツールになるかと思います。

何回かに分けて、環境構築から使い方まで記載しようと思います。




数回にわけて投稿する予定のお家でデジタルプラネタリウムシリーズ。

今回は第2段として環境構築のために必要な機材のご説明をします。

まず、前提条件として今回のデジタルプラネタリウムは以下の形態で取り組もうと思います。
1.ドーム不使用(壁面、もしくは天井への投影)
さすがに家庭用でドームまで準備するのは大変です。お気軽系の環境構築で考えようと思います。

2.プロジェクター単体での投影(分割投影は行わない)
本格的に行うとなるとプロジェクターを複数台使用して投影しますが、位置合わせや機器の調整が非常に大変になります。

3.スーパー(テロップや動画の挟み込み)は行わない。
これらを行うには業務用のアプリ(Shira Playerステラドーム・プロフェッショナル)が必要になります。
おそらく金額が気軽ではなくなりますので、これらは行いません。
(上記アプリを使用しなくても複数台のPC、プロジェクターが用意できれば似たことはできるかとおもいますが、大掛かりになりますね。。もしかしたらいずれチャレンジするかもしれません)


以上、お気軽系の環境構築でいこうと思います。

では環境構築にあたり必要になるものを記載します。



デジタルプラネタリウム(簡易版)必要機材一覧

1.マルチモニターに対応したPC(ノートブックがおすすめ)
プロジェクターは1台しか使用しませんが、制御用にもう一つ画面が必要になります。できるだけ解像度(対応ピクセル数)の高いモニターに対応したPCを用意しましょう。(投影品質にもっとも関わる部分です。)

2.できるだけ高解像度(ピクセル数の多い)プロジェクター
昨今ではリアル4Kモードを搭載したプロジェクターも登場しています。

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ピクセル数の多さは投影品質にもっとも関係する部分です。
これからプロジェクターを購入する方はぜひ高解像度対応製品にしておきましょう。

4.投影するための広い空間(壁面、天井など)
実はこれがもっとも敷居が高いかもしれません。。。
壁面であれば、壁一面に投影できると迫力が出ます。天井であれば照明が投影の邪魔をしない環境があれば最高です。

5.ステラリウム
無料ソフトですが、簡易プラネタリウムに必要なことはほぼ全て出来ます。
特にプロジェクター投影での使用に関しては、このソフトが一番適しています。


オプションとしては

1.LAN環境
別のマシンから操作する場合は必要になります。

2.BGM再生環境
無くても構いませんが雰囲気作りに

3.投影用スクリーン
壁面や天井にそのまま投影すれば必要ありませんが、より鮮明な映像でという方は用意しても良いでしょう。
(投影面積の広さ、プロジェクターの解像度の方が重要です。)


ざっとこんなところでしょうか

次回は諸々のセットアップについて記載していく予定です。
(となると、あと1〜2回の連載かな?)


梅雨で全く星が見えない日が続いています。
数回にわけて投稿する予定のお家でデジタルプラネタリウムシリーズ。

今回は第3段として各種設定のご説明をします。

Macでの設定を記載しますが、Windowsの方も少しの読み替えで設定が可能になりますので興味ある方はお試しください。

私は星見ができないストレス発散用に使用していますが、星空説明をお仕事やボランティアでしている方に適ていると感じます

設定方法を記載していきますが、必ず設定の保存を行ってください。(最後に記載します。)


1.まずは投影用プロジェクターを接続・設定します。

125.png
・Apple () メニュー >「システム環境設定」の順に選択し、「ディスプレイ」をクリック。
・プロジェクタ・モニタの解像度(表示ピクセル数)を設定※
※プロジェクタの解像度は機材の最高解像度にします。

126.jpg
・ディスプレイのミラーリングオプションのチェックボタンを外します
(これでデュアルモニターになります。)

PCのディスプレイは制御用なので通常お使いの解像度のままで良いです。
プラネタリウム投影用のプロジェクタに関しては機器の最大解像度を設定してください。


2.ステラリウムのウインドウをプロジェクタに移動
プロジェクタが用意できたら、いよいよステラリウムの設定に入ります。
この時、ステラリウムのウィンドウはプラネタリウム投影用のプロジェクタに表示してください。※
※ステラリウムが全画面表示で立ち上がる場合は全画面表示を解除すると移動できます。
移動後は再度全画面表示に切り替えます。全画面表示の切り替えは下図をご参照ください。

127.jpg


3.ステラリウムの表示設定
プロジェクタにステラリウムの画面を移動できたら投影された表示を確認しながら星の見え方を調整します。

128.jpg

1.  "空と表示の設定"ボタンをクリック
2."空"タブをクリック
3.プロジェクタに投影された画面を見ながら天の川、星の見え方を調整
4.光害のチェックボタンを押して光害設定の調整(数字が大きいほど光害がひどくなる)


129.jpg

1."表示方法"タブをクリック
2."方位"チェックボックスのみにチェックを入れ、他は外す。

"空と表示の設定"の設定で必要な部分はこれで終了です。
お好みで、背景なども変更してください。


4.投影方法の選択、設定
プロジェクタでの星の見え方を設定したら、どのように投影するのかを決定します。

●壁面に投影する場合
下図のように人間の視野角に合わせて90〜120度くらいが表示されるようにします。

130.jpg


●天井に投影する場合
下図のように360度全天が表示されるようにします。

132.jpg


視野角の調整はスクロールホイールまたはコマンドキー+カーソルキー↑↓で行えます。
お好みの表示状態に調整してください。
壁面投影の場合はデフォルトの方位も決めておきましょう。(わたしは南にしています。)
いずれかに決定して、表示の調整をしたら記事量も多いので今回はここまでで保存しましょう。


5.設定の保存(重要)

131.jpg

1."設定画面"ボタンをクリック
2."メイン"タブをクリック
3."表示設定の保存"、"設定を保存"ボタンをクリック

以上で今まで行ったすべての設定、初期状態の表示方法が保存されます。
保存をしないと再度やり直しになりますので設定したら必ず保存を行ってください。

次回はその他の設定、サーバ設定、コントロールパネルでの操作など記載する予定です。









数回にわけて投稿する予定のお家でデジタルプラネタリウムシリーズ。

今回は第4段としてリモート制御サーバ設定、制御コントロールパネルのご説明をします。

Macでの設定を記載しますが、Windowsの方も少しの読み替えで設定が可能になりますので興味ある方はお試しください。(ショートカットなどはコマンドキー→コントロールキー、オプションキー→ALTキーで読み替えです。)

事前に、プラネタリウム画面を全画面表示にしてその後、制御ボタンを非表示(ショートカットキーでコマンドキー+T)を行い、プロジェクタ画面が星空のみ表示されるようにしてください。


●リモート制御サーバ設定
この設定を行うことでステラリウムのほとんどの機能をWebブラウザからコントロールすることができるようになります。



134.jpg

1."設定画面"ボタンをクリック
2."プラグイン"タブをクリック
3."リモートコントロール"タブをクリック
4.起動時に実行チェックボックスをチェック

ここで一旦ステラリウムを終了し、プラグインの読み込みを行います。
正常に読み込まれれば下図のリモート制御サーバボタンが表示されます。


135.jpg



136.jpg

起動後
1."設定画面"ボタンをクリック
2."プラグイン"タブをクリック
3."リモートコントロール"タブをクリック
4."設定"ボタンをクリック
5."サーバが利用可能"、"Enable automatically on startup"チェックボックスをチェック
6."デフォルトとして設定を保存"ボタンをクリック

以上でリモートコントロールサーバがステラリウム起動時に立ち上がります。


以降はWebプラウザを立ち上げ、以下のように入力します。

〇〇○.local:8090

Macの場合はボンジュールが内蔵されていますので、〇〇○.local:8090(〇〇○部分はご自身のPC名)で接続できます。
Windowsの方はこちらでボンジュールをダウンロードしてインストールするか、ご自身のPCのIPアドレスを調べて入力します。(ボンジュールをインストールするのが嫌な方はPCのIPアドレスを固定しておくと便利です。)


正常にサーバが起動していれば以下の画面が表示されます。
表示されない場合は再度ステラリウムを立ち上げ、リモート制御ボタンがオンになってるか確認してください。


137.jpg

共通機能として機能タブで機能の切り替え、画面表示切り替えボタンで表示切り替えが行なえます。

〇1.Main controlsタブ
共通機能のほか、日時設定、早送り、表示場所の変更、表示する方位角の変更、画面上の水平線の調整、視野角の変更が行えます。


138.jpg

〇2.Selectionタブ
共通機能のほか、観望対象の検索・導入を行えます。


139.jpg

〇3.空(そら)タブ
共通機能のほか、ステラリウムの星空の見え方の各種調整を行えます。



140.jpg

〇4.DSOタブ
共通機能のほか、星雲、星団、銀河など天体カタログの表示設定を行えます。



141.jpg

〇5.背景タブ
共通機能のほか、背景イメージの表示設定を行えます。



142.jpg

〇6.星の文化タブ
共通機能のほか、世界各地の星の文化で表示を行えます。(デフォルトは西洋です。)



143.jpg

〇7.Actions and scriptsタブ
共通機能のほか、用意されたオートパイロットで星空案内を行えます。
(上級者の方は自身でスクリプトを作成できます。)



144.jpg

〇8.観望場所タブ
共通機能のほか、観望地の設定変更を行えます。




145.jpg

〇9.投影法タブ
共通機能のほか、プロジェクタ出力を様々な投影図法に変更を行えます。(デフォルトはステレオ図法)

通常は1〜2のタブでほとんどの操作が可能です。
3〜9のタブはステラリウムの"設定画面"ボタンでの設定機能とほぼ同じです。



●操作用に覚えて置くと便利なショートカット(Windowsの方はコマンドキー→コントロールキーと読み替えてください。)
コマンドキー+T→ステラリウムのコントロールパネル表示・非表示の切り替え(必須です。)
・(プラネタリウム画面を)マウスクリック→対象の選択、コントロールキー
+クリック
→対象の選択解除
シフトキー+n,s,w,e(いずれかのキー)→北、南、西、東に表示切り替え


以上で使用できます。
ステラリウムは星空表示がキレイで細かく設定できるため、かなり満足度の高い投影が可能になると思います。
今回はローカルマシンでリモートコントロール、プラネタリウム画面を制御しましたが、リモートコントロール機能が充実しているため、LANで接続された他のマシンでもコントロール可能です。

見づらくて恐縮ですが、実際に投影した時の写真が以下になります。
実際にはかなり迫力があり、楽しめました。
プロジェクタを2台持っている方はスーパーなどもできるため、かなり本格的に操作できそうです。(やってみるかも。。)
興味ある方はお試しください。

147.jpg
149.jpg



以前は仕事用にOSXサーバを設置して各種サーバ(Web、WebDAV、Samba、メール、VPN、 CalDAVなど)設置していましたが、度重なる引っ越しに伴い自宅サーバを閉じました。

しかし、その中でもVPNサーバは構築しておくと何かと便利なので以前天体用に試し、その後あまり使用していなかったOrange Pi2plusにVPNサーバを導入することにしました。

ラズパイであればイメージファイルを書き込むだけのお手軽なディストリビューションもありますが、残念ながらOrange Pi2plusにはそのような便利なものはありません。
SoftEther VPNやOpenVPNを自分でインストールして環境設定をする必要があります。

私はサーバ制御アプリがマルチプラットフォームで揃っておりL2TP/ipsecにも対応しているSoftEther VPNで環境構築しました。

想像していたよりかなり多機能で設定箇所が多く手間取りましたが、なんとか無事に構築できました。
ラズパイ同様ARM環境なのでラズパイでVPNサーバを設置する記事が役立ちました。(サーバ関係は情報が多くて助かりますね。天体用の情報もこれくらい増えれば楽になるのでしょうが。。。)

これで安全に遠隔操作やファイル共有ができます。
構築は手軽ではありませんでしたが、シングルボードコンピュータなので運用は手軽で良いですね。
フレッツ光のルータではVPNサーバ機能を持つものもあります。
外からの利用が多い方にはLAN環境でできることが全てセキュアに外部から可能になるのでおすすめですよ。(天体機器の遠隔操作にも便利に使えます。)


天体機材の制御でSBCを使用する場合は、屋外ではWiFiのアクセスポイント機能を使用してタブレットなどからVNCなどでリモート操作ができると非常に便利です。

通常UbuntuやそのフレーバーのUbuntuMateなどではこの記事のようにシステム標準機能でGUIによりWiFiアクセスポイントを簡単に構築できます。

しかし、一部のSBCやArmbainなどのOSではこの機能が使えない(というか、存在しない)場合があります。
こうなるとWiFiのアクセスポイントの環境構築はかなりの大仕事になります。

ここで記載の説明は屋外でアクセスポイント機能を使用したいが、Ubuntu標準機能が使えない、もしくは何らかの関係でその機能が使えない方に向けてのものになります。(自分の備忘録も兼ねて)



前提条件

・ある程度Linuxの操作に慣れた方

・屋内では有線にて固定IPによるインターネット接続+リモート操作、屋外ではWiFiアクセスポイントにてインターネット接続がなくても独立してリモート操作を行いたい方。

・WiFiドライバなどがすでにインストールされてAP以外では使用できている方

・SynapticやSSHなど、環境構築の準備ができている方



システムに大分手を加えますので上記該当の方が対象になります。
上記環境構築でお困りの方はお試しください。
環境構築などの準備ができていない方はこちらこちらの記事をご参考にして事前に準備をしてください。



構築手順

1.SSHで端末からifconfigを入力して有線Lan、無線Lanの動作状況、名称確認をする。(後ほどここで得られた名称を使用します。私の環境は下図、有線Lanはenxb827ebedaa4b、無線Lanはwlan0でした。)

211.png


2.SSHで以下コマンドでhostapd、dhcpd、create_apをインストール

hostapdのインストールコマンド
sudo apt-get install hostapd

dhcpdのインストールコマンド
sudo apt-get install dhcpd

create_apのインストールコマンド
git clone https://github.com/oblique/create_ap
cd create_ap
sudo make install
sudo mv ./create_ap /usr/local/bin/
sudo chmod +x /usr/local/bin/

上記によりcreate_apというスクリプトを用いてAPを構築します。dhcpd、hostapdは環境構築のために必要になります。

3.各種設定ファイルの変更
ネットワーク系のいくつかの設定ファイルを変更します。

・ネットワークインターフェイスの設定
有線Lanを固定IPでインターネット接続、無線Lanを独立したIPアドレスでルータのように機能させます。

SSHにて
sudo nano/etc/network/interfaces
上記ファイルを以下設定に変更

# interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)
# Include files from /etc/network/interfaces.d:
source-directory /etc/network/interfaces.d

# The loopback network interface

#auto enxb827ebedaa4b
allow-hotplug ○○○
iface ○○○ inet dhcp

auto lo
iface lo inet loopback

allow-hotplug br0
iface br0 inet static
address 192.168.1.151
netmask 255.255.255.0
#network 192.168.1.1
gateway 192.168.1.1
broadcast 192.168.1.255
dns-nameservers 8.8.8.8 8.8.4.4

bridge_ports ○○○

auto △△△
#allow-hotplug △△△
iface wlan0 inet static
address 10.0.0.1
netmask 255.0.0.0
#gateway 192.168.1.1
network 10.0.0.1
iface default inet dhcp

以上をコピペします。〇〇○を有線Lanの名称に、△△△を無線Lanの名称に変更します。(私の場合は○○○はenxb827ebedaa4b、△△△はwlan0でした。)

上記ではルータアドレスを192.168.1.1、固定IPを192.168.1.151に、WiFiアクセスポイントはサーバとして10.0.0.1、dhcpにて接続側に10.0.0.2以降でアドレスを割り振る設定にしてあります。(つもり)
#印のついた部分は機能しません。(参照用として記載しました。)



・dhcpdの設定

SSHにて
sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

最終行に以下をコピペ

interface wlan0
static ip_address=10.0.0.1


記述したら保存して自動起動にします。
sudo systemctl enable dhcpd
sudo systemctl start dhcpd



・hostapdの設定

SSHにて
sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf

以下内容に書き換え

interface=△△△
driver=nl80211
ssid=xxx
hw_mode=g
channel=
bridge=br0
macaddr_acl=0
auth_algs=1
ignore_broadcast_ssid=0
wpa=2
wpa_passphrase=□□□
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_pairwise=TKIP
rsn_pairwise=CCMP
country_code=JP


interface=△△△部分は上記WiFiの名称に(私の場合はwlan0)
ssid=xxx部分は半角英字でお好みのアクセスポイント名を設定してください。
wpa_passphrase=□□□部分はWiFi接続時のパスワードになります。


記述が終了したら保存してこれも自動起動にします。
sudo systemctl enable hostapd
sudo systemctl start hostapd



・create_ap自動起動設定

SSHにて
sudo nano /etc/rc.local

exit0の前に下を追加
sudo create_ap -n △△△ xxx □□□

△△△部分はWiFiの名称(私の場合はwLan0)、xxx部分はアクセスポイント名(半角英字)、□□□部分にはパスワードを入力してください。(それぞれに半角スペースを空けてください)


以上が完了したら再起動してアクセスポイントが自動的に立ち上がっているか確認します。
有線Lanケーブルを接続しての起動や、外しての起動も試してみます。

上記前提条件を満たした環境ができたら終了です。



以前Windowsでの天体システムからINDIに移行する際、機材と接続するのをSBCにするかMiniPCかタブレットにするか迷ったときがありました。

ラズパイ3→転送系が遅い
タブレットPC→UBUNTUに不具合
NanoPi=M4→グラフィック系のドライバが不安定、使用できないソフトがある(最近ようやく改善)


と、どれも帯に短し襷に長しといった状態で決定打がないと感じていました。

・天体機器を接続するのでUSB端子が多数欲しい
・そこそこの処理能力で省電力(バッテリーで動く)
・安定環境(システム、ドライバ共)
・4GB程度のメモリ(画像処理の高速化Ubuntuならこれだけあれば充分)


あたりを考察するとNUCあたりが最善かなと思っていました。
そんな折、ネットを徘徊していたら中華の海外通販サイトで表題のBeelink-AP34を見つけました。

・インテルチップセットを使用(システムのドライバで悩まなくて済む)
・ギガビットイーサ、USB3搭載(足回りがしっかりしている)
・eMMC64GB搭載(NUCは別売り、NVMe.M2 SSDも追加可能(ハーフサイズで高いが。。)
・メモリも4GB搭載(NUCは別売り)


と良い線いっているように感じ、思わず購入(昨年ですが)

確かに上記要素満たしており、ドライバなども安定して使用でき、これが天体用のシステムをまとめる予定でした。。。
しかし、購入後一箇所だけ計算外の項目がありました。

なんとUbuntu標準のGRUB(システムブートローダー)が使用できず、UbuntuのインストールにrEFIndが必要だったのです。。。
このrEFIndがなかなかの曲者でときたま起動ディスクを取り違えることがあります。
(使用できないGRUBで起動してしまう)
そうなると、リモートでは操作出来ないのでモニターやキーボードを接続してGRUBを終了し、rEFIndで立ち上げ直さないと駄目。

現場でこんな面倒な作業が起こったら、時間ばかり過ぎてしまいます。
で、結局無難に使えるラズパイ3に戻る。。と

しかし、それから1年以上経過し、最近になってNanoPi-M4はシステムなど安定してきました。
この調子であればBeelink-AP34も改善できるかも、と淡い期待を込めて本日作業の合間に設定を試してみました。

システムが立ち上がらない。。。

まあ、もともとがWindowsマシンなのでこんなときは慌てずにBIOSを呼び出せばなんとかなるでしょう。

BIOSも表示されない。。。

。。。

しょうがないので、SSDを取り出し、外付けドライブにしてNanoPi-M4で中身を確認します。

確認した所システム・SSDも無事なようです。
しかし設定した箇所に付随するファイルのみ無くなっているようでもとの状態に戻せません。。。。

。。。うーん

結局SSDを数度出し入れして、設定をその都度調整してみましたが一向にブラックアウトしたままです。


。。。これはダメかもしれない。。


と、考えた矢先ふとあることに気が付きました。
このマシンはBIOSの呼び出しがDeleteキーみたいですが(これもネットで確認、F7とか書いてあるところも。。)
接続していたのがMacのキーボードでDeleteキーが2つあります。

。。。ひょっとして、キー配置ずれてます?

つないであったキーボードを変更した所、あっさりBIOS登場、システムを選び直した所、無事復旧。。。

ネットで調べること数時間、SSDの出し入れ5〜6回(その都度分解)、それがキーボードを変更するだけで治るとは。。。。

なかなかハマった一日でした。



PCを使用した天体環境では非常に複雑で、かつ複数の制御を行っています。

それらの制御が安定して行えないと現地でトラブル修復を行う羽目になったり、最悪の場合は使用できなくなる可能性もあります。

安定した天体環境を作るために留意点を列記します。
これから天体環境を作りたい方は一つの考え方としてご確認ください。

1.容量にゆとりのあるバッテリーを用意(可能であれば2つ)
遠征などを行う場合はバッテリーを使用することになります。
気温などが低下するとバッテリーの性能が著しく低下します。
容量にゆとりをもたせ、リチウムなど低温でも性能が劣化し辛いバッテリーを使用することで電源関係の不具合をかなり減らすことができます。
PCなどで使用する場合はバッテリー本体に付属しているACインバータを使用するか、バッテリーにACインバータがついていない場合はステップアップorダウンコンバーターを使用することになります。
ACインバータを使用する場合は"正弦波"と記載されたものを選ぶようにしてください。"矩形波"や、"疑似正弦波"と記載されたものはトラブルの原因になります。
バッテリーにトラブルが出ると全てお手上げになるので、可能であれば同じものを2つ用意しておきましょう。

2.良質で耐久性のあるケーブルを用意
屋外環境は劣悪です。PCと接続するケーブル類は良質で耐久性のあるものを用意しましょう。
特に寒くなると低品質なケーブルだと硬化してしまい、断線する可能性が高くなります。
電源トラブルと並んで、断線や接触不良はよくあるトラブルになります。
こちらも予備を用意しておくと安心です。

3.夜露対策
湿度は電子製品の大敵です。電子部品が使用されている部分はビニール袋などで覆う、PCも使用しないときはビニール袋やダンボールなどをかぶせるなど可能な限り夜露対策を行いましょう。

4.遠征前にPCやアプリのアップデートを行わない
上記の通り、天体環境の構築は複数機器の複雑な制御環境の構築になります。
システムやアプリケーションのアップデートは、動作していた機器に不具合を与える原因になることが多々あります。
PCなどは動作チェックなどで、きちんと動作する環境ができたら、アップデートをしないのが一番確実です。

アップデートなどは時間にゆとりがあるときや、大幅な機能強化がなされたときに行いましょう。使用したい機能がなければアップデートしないほうが、安心して使用できます。
(アップデート後は全ての機器の動作チェックをやり直しになります。覚悟をもって望みましょう。天体系のアプリで制御機能があるものは依存関係の塊です。)

以上になります。

トラブルの多くは、電源周り(容量低下)、ケーブル周り(断線、接触不良)、システム・アプリの不具合必要なものを忘れるなどのポカミスになります。

ケーブル類やアダプタなどは密封できるケースにひとまとめにしておくことでトラブルを防ぐことができます。

冷静に考えれば全て当たり前のことですが、その当たり前のことができていないことで安定した環境ができなくなっていることがほとんどです。
このサイトによく記載されているような設定関係や、アップデートなどで安定するのではとお考えの方もいらっしゃるかと思いますが、設定は正しく使えるようにするためのものアップデートはシステムやアプリのバグや不具合を特定的に修正したものです。

これらの組み合わせがうまく機能するかは確認するまでわかりません。

天体環境のように複雑な制御の場合はアップデートだけでは改善されないことがかなり多くあります。
環境を作るためのコツは使用する機器が正常に動作すること、若干の不具合があっても対処する方法を掴んでおくこと、そして動作が問題無い状態になったら環境を変更しないことが一番大事になります。

現地で困らないためにも上記のことは事前にチェックしておきましょう。(私自身もですが(苦笑))

Linuxを扱う多くのサイトで以下のコマンドが当たり前のように記載されています。

sudo apt-get update && sudo apt-get -y upgrade

上記のコマンドの意味は登録されているRepository全てを更新、そしてその全てをアップグレードする。というものです。

一見便利そうなコマンドですが、天体機器制御用に環境づくりを行っている場合は細心の注意が必要になります。
天体機器は複数のドライバでシリアル、ネットワークを用いて制御されています。

通常でのPC使用より、非常に依存関係が高い環境づくりになります。
天体機器系のRepositoryが、システム標準で同封されるような状況であれば、世界中の多くのメンテナが面倒を見てくれると思いますが、残念ながらそのようなものは一つとしてありません。

私のブログで紹介しているINDIドライバなどはネットワークでシリアル通信を行える便利なものですが、言い換えれば、ネットワーク系、シリアル通信系の両方の依存関係をクリアしなければ動作しないことになります。
動作環境を構築する途中で上記のコマンドをしようすれば、もれなく今までやってきたことが一度振り出しに戻ることになります。

特にLinux系はネットワークのサーバに使用されることが多いため、それらの更新が非常に早い傾向があります。
その連中が天体機器の制御のことまで考慮してくれればいいのですが、そのようなことはありません。

と、なるとユーザーが出来ることは何かが自ずと見えてきますね。

私は以下のような流れで運用しています。

・システム構築中はアップデート・グレードしない。(何が原因かわからなくなるため)
・設定が完了した時点で問題がない場合はバックアップを取り、設定完了時に戻れるようにしておく。
・設定が完了後にトラブルがある場合はトラブル原因を調べる→トラブルの起因になる部分のみ変更して確認する。
・上記でトラブルがなくなれば、再度バックアップを取る。
・トラブルの原因が解決しないときは開発者に連絡。→反応を待つ
・運用で避けられるトラブルであれば放置、開発者から対応の連絡があればその部分のみアップデート。
・上記でトラブルがなくなれば、再度バックアップを取る。
・運用

一度運用状態になればよほど目新しい機能が出ない限りアップデートしません。
どうしても使いたい新機能がある場合は、全ての環境を更新して、上記運用までの作業を行います。

更新の頻度は早いときは半年、運用で問題が無い、欲しい機能が出てこない場合などは年単位で更新しません。
今回Astroberryをベースにしたディストリビューションを作りましたが、不具合部分を消し込めたのでもう当分の間はアップデートしないと思います。

次にアップデートするときはEkosにライブスタッキングなどが付くときかな、と考えています。

現在ではラズパイなど魅力的なシングルボードコンピュータが出てきました。
上手く環境が構築できれば充分に実用的に使えるものになります。

近日中に配布予定のAstroberry-JはもうほとんどAstroberryの面影がないほどに調整、変更を加えています。
サーバ系を相当変更かけましたのでおそらく上記のコマンドを実施すれば作った依存関係は壊れ環境が破壊されます。
配布時はアップデートなどに関する注意事項も記載しようと考えていますが、ご自身の機器で不具合がなければアップデートのことは忘れてそのままお使いください。
(私もその予定です。天体機器の制御が目的ですからそれ以外に時間をかけたくありません。(笑))




AstRPiではローカル環境(ネット接続しなくても使用できる)で3つのPlatesolvingが利用できます。

サーバとインデックスファイルの一部はすでにインストールされていますので、電子ファインダー程度(50mm)の焦点距離であればなにもせずにすぐにご使用いただけますが、ご使用になる鏡筒の焦点距離に応じてインデックスファイルを追加する必要があります。
(本当は全て含めておきたいのですが、非常に容量が大きいためインデックスファイルを全てインストールすると配布できなくなります。)

Platesolvingの種類によっても扱いなどが異なりますのでそれぞれにインストールやバックアップ方法などを記載します。

●StellarSolver
SExtractorの画像処理を利用したPlatesolvingになります。
Platesolvingの処理エンジン自体はAstrometry.netを使用しますのでインデックスファイルの追加などはAstrometry.netのものを利用します。

インストール方法としては2種類あります。
・Ekosのアライメントモジュールオプションを利用する方法はこちら

ドライバを起動する必要がありますが(ドライバ起動しないとアライメントモジュールが表示されないので)、シミュレーションドライバなどで起動すれば簡単にインデックスファイルを追加できます。
この方法でインデックスファイルをインストールすると以下のディレクトリにインデックスファイルが配置されます。

/home/astrpi/.local/share/kstars/astrometry

面倒なことに不可視フォルダになっていますので通常では見ることができません。
そのため、AstRPiはこのディレクトリへのシンボリックリンクを作成してあります。

/home/astrpi/INDI-config/astrometry

INDI-configフォルダは共有フォルダになっていますのでファイル共有でインデックスファイルにアクセスすることも可能です。

ここにあるインデックスファイルを外付けSSDやファイル共有でアクセスしたPCにコピーすれば簡単にインデックスファイルのバックアップが取れます。(新しい環境へのインストールはバックアップしたインデックスファイルをこのフォルダにコピーするだけ)

・インストーラーを使用してインストールする方法はこちら

開発者のサイトにインデックスファイルをdebファイルにまとめてあります。
インストールするには
SpaceFMを立ち上げてメニュー→ファイル→RootWindowを選択→ダウンロードしたDEBファイルを右クリック→GDebiで開くを選択
これでインストーラが立ち上がりますのでインストールできます。

この方法には2つ欠点があります。
・オプションのTycho2インデックスをインストールできない(サイトに用意されていません。)→AstRPiではすでにインストール済みです。
・インストールされるディレクトリがシステム領域のため、上記SpaceFMを使用してRootWindowで操作しないと変更ができない(Root権限が必要)

/usr/share/astrometry

KStarsがインストールされていれば、Astrometry.netサーバ自体はどちらのディレクトリにインデックスファイルがあっても認識されます。

後々のことを考えるとユーザー領域にインデックスファイルがある方が取り扱いが楽なので、インストーラでインデックスファイルをインストールした場合は

/home/astrpi/INDI-config/astrometry

にインデックスファイルを移動してください。


●Astrometry.net
上記StellarSolverと同じです。


●ASTAP
全く異なる方法で解析するため上記Astrometry.netのインデックスファイルを使用しません。

こちらからインストーラタイプのインデックスファイルをダウンロードしてインストールします。

インデックスファイルはG17、G18の2種類あり、通常使用ではG17を使用します。
G18インデックスは焦点距離が長いシュミカセなどを使用する場合に使います。

AstRPiではすでにデフォルトのインデックスファイルG17がインストールされています。

ASTAPのインデックスファイルは排他になっており、長焦点の鏡筒でG18のインデックスファイルを使用したい場合はG17インデックスは削除する必要があります。
上記Astrometry.netインデックスのインストール同様SpaceFMでG17のインストーラをGDebiで立ち上げるとデイントール(削除)ができますので、その後、G18のインデックスファイルをインストールしてください。

ASTAPは上記の通り、G17、18のいずれかのインデックスファイルをインストールすればよいだけなのでバックアップしなくても簡単に環境構築できます。
AstRPiではG17インデックスをすでにインストールしてありますので、よほど焦点距離の長い望遠鏡を使うのでなければそのままご使用いただけます。


Platesolvingはインデックスファイルの追加など初期段階で作業が必要ですが、非常に便利な機能です。
(使うとこれなしでは天体観望・撮影を考えられなくなるほど快適です。)

上記ご確認の上、ご自身が使用する環境に合わせて準備してください。
(AstRpiの場合、ファイルサイズが大きく扱いが面倒なAstrometry.netのインデックスファイルは共有フォルダとしてもアクセスできるため、一度インストールすれば、後はバックアップのコピーなどで簡単に構築できます。)


私が天体趣味を再開してから気がつけば10年以上経過していますが、観望(EAA・電視観望も含む)、撮影いずれにおいても最もキーテクノロジーになると思われる部分がタイトルのPlatesolving(画像による天体位置解析)になります。

天体導入を行う方法としてはすでにエンコーダーを利用したDigital Setting Circlesや自動導入がありますが、いずれも事前に手動でのアライメント作業が必要であり、アライメントを行ったとしても完全に正確な導入ができない(視野内に入れば良いというレベル)ことは、これらの架台をお使いの方はご存知だと思います。

Platesolving(画像による天体位置解析)が使用できる環境を整えれば、撮影した場所の位置解析が正確に行われますので、どのような天体でも正確に捉えることが容易になります。
煩わしいアライメント作業を軽減することもできますし、より正確なアライメントを行うための補助としても活用できます。

EAA(電視観望)においては、Platesolvingの有無で観望の快適性が全く異なるほど大きな役割を果たします。

使える環境を整えることが出来れば撮影や観望の効率が大幅に向上します。
まだ使用したことが無い方は是非お試しいただきたい機能なのでそれぞれの環境での構築のポイントを記載します。

●Windowsの場合
無料も含め、環境構築の選択肢が最も多くあります。
しかし、Platesolvingの解析エンジンとなる部分は実はそれほど多くありません。

WindowsでPlatesolving環境を構築するにあたって最も重要になるのはマウントのドライバになります。


組み合わせの種類は非常に多いのですが、大きく分けると2方向になります。

1.Platesolving、架台制御、オートフォーカスなど天体機器の制御をフルセットで対応する環境(独自ドライバ)

2.Platesolving、マウント制御、オートフォーカスなど個別に対応したソフトを連動する環境(ASCOMドライバを使用)

1に関してはインストールしてすぐに使用できる環境は私が知る限りアストロアーツ社が販売するステラショットのみです。The SkyXなどは幾つかのアドオンを追加すれば使用できます。
この方法はPlatesolvingの解析エンジン、機器のドライバ共ソフトオリジナルのものを使用するのが特徴です。
そのため、最も簡単に環境構築が可能になります。

2に関しては多数のPlatesolvingエンジンを選択(PlateSolve2、ASTAP、Astrometry.netなど)できますが、マウント制御、フォーカス制御、カメラ制御など個別のアプリを連動しながら使用できる環境を整える必要があります。
幾つかののカメラ制御アプリはフォーカスやマウントを連動して制御できますが、それらの制御のためにはASCOMと呼ばれるミドルウェアドライバが必要になります。

そのため、Platesolvingを快適に使用するにはお使いの機器のASCOMドライバの対応状況に左右されることになります。
特にマウントドライバが以下の機能に対応しているか否かで使用の可否が決定するほど影響があります。
・マルチクライアント対応(ドライバ自体が複数のアプリでドライバを共用できるようになっているもの)
・POTH対応(ASCOM独自のドライバ共有機能)


ASCOMは多数の機器を制御できる非常に便利なミドルウェアですが、制約事項も多数あります。
このあたりに関してはかなり情報量が多いので後日記載します。

Windowsに関してはお使いの機器が対応していればアストロアーツ社のステラショットを使用するのが最も簡単です。
独自に環境を整えるとなると実はもっとも大変な作業が必要になる環境です。(ASCOMドライバの制約事項、Platesolvingエンジンの選択、制御アプリの選択など)

個人的におすすめなのはPlatesolvingエンジンにASTAP、天体機器のコントロールにNINA or APT or CCDCielを使用する方法です。制御ソフトは一部のカメラのネイティブドライバを持ち高機能なNINA or APT、SKYChartとの連携に優れ使い勝手の良いCCDCielとそれぞれ特長があります。好みで選択しましょう。
プラネタリウムソフトとも連携を取るとなるとマウンドドライバがASCOMのPOTH、もしくはマルチクライアントに対応している必要があります。


●Macの場合
環境構築は非常にシンプルです。
Platesolvingを使用できる環境はINDIサーバ・ドライバを使用するか、INDIGOサーバ・ドライバを使用するかのいずれかになります。

INDIサーバ・ドライバを使用する場合はKStarsをアプリケーションフォルダにコピーすれば、後はインデックスファイルをダウンロードするだけで全ての環境が揃います。(Astrometry.net+SExtractor)
ASTAPとASTAP用のインデックスファイルを追加すればASTAPのPlatesolvingエンジンも使用できます。

INDIGOサーバ・ドライバを使用する場合はCloudMakers社のサイト、アップルストアから必要なアプリをダウンロード後、インデックスファイルを追加すれば使用できます。
最低限必要になるものはINDIGO Server(無料)、Astrometry(無料)、AstroImagerまたはAstroDSLR(いずれも有料)になります。
Platesolvingとして使用できるエンジンはAstrometry.netのみです。


●Linuxの場合(シングルボードコンピューター含む
こちらもMac同様INDIサーバ・ドライバまたはINDIGOサーバ・ドライバの2択になります。
しかしINDIGOサーバ・ドライバに関してはクライアントアプリがありませんので実質的にINDIサーバ・ドライバ一択になります。
使用できるPlatesolvingエンジンもMacに準じます。(Astrometry.net、ASTAP、SExtractor)

Macと大きく異る部分は環境構築に手間がかかることです。(リポジトリの登録やサーバ・ドライバのインストールなど)
Linuxになれた方であればそれほど苦痛な作業ではありませんが、慣れない方にとってはLinuxの理解も必要になります。

Linuxの場合はシステム自体が軽量なのでシングルボードコンピューターなどに必要な環境をインストールして使用することも可能です。
当ブログでラズパイ用のディストリビューションも配布していますので、興味ある方はお試しください。

商品としては、ZWO社のASIAir Pto はINDIサーバ・ドライバにスマートフォンのオリジナルフロントエンドを追加して簡単に使えるようにセットアップされています。

最も手軽にPlatesolvingを体験できるのはフルセットで商品として販売されているステラショットかASIAir Proです。

次点でMacにINDIまたはINDIGO環境をインストールでしょうか。

独自に環境を構築するとなるとひと手間必要になりますが、それだけの価値は充分にある機能です。
Platesolvingを体験したことが無い方は是非上記を参考にしてご自身が使いやすい環境を構築してみてください。






変なタイトルで恐縮ですが、以前記事で記載したEAA用のMiniPCをもう一度作り直し(SSD容量アップ、結局再度環境つくり直し)
UBUNTU(20.04)とWindows10両環境で天体機器を制御できるように再構築しました。

IMG_3726.jpg
(写真は地味な作業風景。。。)

Windows側にはASCOM、PlateSolvingはASTAP、ASAP、PlateSolve2の3種類、機器制御はCielSkaycharts、CCDCiel、APT、N.I.N.A、SharpCap、ASIStudio、ステラリウムなどと画像処理系のアプリ一式(スタッキング系など)を組み込みました。

UBUNTU側はこのブログではおなじみのINDIサーバ・ドライバ、Kstars、CielSkaycharts、CCDCiel、ASIStudio、ステラリウム、Ser2Netなどこれまたいつも使っている環境を一式組み込み直しました。

どちらの環境もリモートで操作できるようリモートデスクトップ環境もガッチリ整えました。

4年ほど前に長らく使用していたWindows環境からLinux環境に移行しましたが(まあ、ちょこちょこ使うこともありましたが)、今回はINDIのマウントドライバ不具合が長期化しているので、現在だとどちらが安定して使用できるかを試してみようかと考えての行動です。
(天体用のWindowsマシンがだいぶ古くなってしまったのも一因)

INDIは最近開発者が混乱しているのか、バグが増えてきましたし、SharpCapのような高機能なライブスタッキングアプリが登場しません。(Ekosでできるようになると告知されてから早1年経過します)。

かたや、Windows勢は以前はASCOMを使用すると安定性に欠け、いくつかの機器は動作しなくなるなど手を焼きましたが、単体のアプリでは新しいものも少し出てきましたし、魅力的なものが多くあります。(統合制御系は動かなくて苦しみましたが。。。)

以前よりも事務作業などでWindowsに触れる機会も多くなりましたし、そこそこ快適に動くMiniPCも廉価に購入できます。
SSDを2台入れてデュアルブートにしておけば、どちらの環境を試すこともできますので、今後の制御環境を占う意味もふくめてのセットアップです。
SDDの容量を増やしたため、結局両環境をフルに作り直しましたので地味に時間がかかりました。。。

結果はどうなりますことやら。。
(両環境とも不具合だらけとかは勘弁してほしいですね。。。。)







当地は極寒でしたが、天気はほどほどでしたので一昨日くらいからセットアップしたMiniPCをテストしました。

IMG_3727.jpg

このPCも筐体が小さいので楽勝だと思っていたのですが、さすがにラズパイのようなセットアップは無理でした。
干渉しないように紐でくくりつけて部屋に戻ります。(数分の作業でしたが凍りつきそう。。)
鏡筒へのセットは後日しっかり考えないといけません。

考えたらWindowsを使用していた頃はノートパソコンやネットブックだったので今回のようなヘッドレスリモートはしていませんでした。
リモートデスクトップ類もRealVNC、Windowsリモートデスクトップ、NoMachineと3種類も入れてあるので問題ないかと考えていましたが・・・・

のっけからトラブルの嵐です。。。。
リモートでデスクトップにアクセスできません。。。。。

結局この日はWindowsのリモート環境のトラブルを洗い出すだけで終了してしまいました。。

ネットなどで調べながらセットしましたが、驚くほど情報が少なかったので備忘録として記載しておきます。

●VNCサーバに関して
Linux同様RealVNCをインストールしましたが動作しませんでした。
TightVNCサーバは問題ありませんでしたので、WindowsでVNCでのリモート環境だとTightVNCサーバがおすすめです。
(そういえば以前もTightVNCサーバを使用していました。。)

●Windowsでのボンジュール名の扱いに関して
以前は有線、固定アドレスで運用していましたが今回はボンジュールをインストールしてあるので簡単にアクセスできるだろうと考えていましたが、Windowsの設定でボンジュール名を確認できる場所がありません。。。。
ネットで調べてもMacの情報ばかりで、Windowsでのボンジュール名の扱いを記載したサイトがほとんどありません。。。
(なんでMacが開発した技術に関してはいつもこうなるんでしょうかね。。)

結論を書くとWindowsの場合はコンピュータが勝手につけたコンピュータ名がボンジュール名として使用されるようです。
わかりづらい名前なので変更しましょう。

スクリーンショット 2021-01-30 011340

エクスプローラー→PCを右クリック→プロパティを選択


スクリーンショット 2021-01-30 011841
スクリーンショット 2021-01-30 011949

1.設定の変更をクリック
2.変更ボタンをクリック
3.名前をわかりやすいものに変更
4.OKボタンで確定


Windowsが勝手につけた名前は大文字の上、ハイフンで区切られて乱数が割り当てられるのでネットワーク系のアドレスとしてはとても不向きなものです。
なるべくご自身が覚えやすい簡単な名称に変更しましょう。
この操作を行うと、再起動させられますがこれで 無線でも有線でもDHCPのままコンピュータ名.localでアクセスできるようになります。


●NoMachineとWindowsリモートデスクトップで接続する場合のユーザー名、パスワード
ボンジュールで接続できないので悪戦苦闘した際、NoMachineは非常に優秀でした。
なんとIPアドレスやボンジュール名がわからなくてもネットワークに接続されたマシンが一覧で表示されてくれます。(素晴らしいですね)
しかし、ここでも行く手を阻む要素が。。。

Windowsに接続するためのユーザー名とパスワードです。
NoMachineはローカルユーザー名とそのパスワードが必要です。
Windowsリモートデスクトップに関してはマイクロソフトアドレスのパスワードが必要です。(いつも使っているPINは利用できません。。)
しかも、IPアドレスか、ボンジュール名のアドレスも必要です。


Windows10になってからローカルユーザー名を登録した記憶がありません。。。
どこにあるのかあれこれ探したところ、こんなところに。。。。


スクリーンショット 2021-01-30 014039

エクスプローラー→Cドライブ→ユーザー→自身のユーザーフォルダの名前

これもWindowsが勝手につけているようです。

このフォルダ名をユーザー名の場所に入れ、同じく探すのにとても苦労したローカル名のパスワードを入力すれば無事デスクトップが表示されます。

天体用リモート制御で使うことを考えるのであれば、ラズパイなどのSBC同様ヘッドレストリモートで操作したり、環境を作っておいたほうが良いですね。。。

ネットワーク絡みの部分に関してはWindowsはUnix系とは本当に管理の仕方が異なるので注意が必要です。
今日は星を見る予定だったのに、三夜連続のPCいじりで終わりました。。
(ひさびさに根を詰めて設定したので、うかつにも何度かWindowsお得意の設定変更→再起動の強要→そのままシステム更新のコンボ技にもハマりました(苦笑)。制御のほうでも一悶着ありそうな予感満載です。)



昨日が散々な結果だったので本日も一階のベランダに機材を設置してWindows MiniPCでヘッドレスリモート制御に挑戦しました。

一階のベランダは木に囲まれているため視野が狭いですが、Lanケーブルを引っ張れるのでこのようなテストには最適です。
以前Windowsで天体撮影していたときはノートブックを機材に接続し、準備などが整ったらVNCでリモートしていましたが、今回は電源を入れたらすぐにヘッドレストリモートです。


スクリーンショット 2021-01-30 214739

昨日色々セットアップを調整したので、とりあえずヘッドレスリモート接続は問題ありません。
架台はSynScanPROアプリとASCOMで制御します。
最初、緯度経度がいくら設定しても反映されず悩みましたが管理者モードでアプリを立ち上げてみたら無事接続されました。


スクリーンショット 2021-01-30 215845

ASCOMでCielとSharpCapに接続します。新しいデバイスHubモードでマウントは無事共有できました。


スクリーンショット 2021-01-30 223700

しかし残念なことに自作Moonlite互換フォーカサーのASCOMドライバは認識されません。
こちらはサイトからCOMに直接接続するアプリで制御しました。(これは後日の課題です)


スクリーンショット 2021-01-30 221259

SharpCapでもCielでもマウントが制御できるようになったのは以前に比べて大きな進展ですね。
デバイスHubはPothHubよりは良さそうです。
(しかし、作業途中で接続が切れる状態が出てしまいました。。。)
Solverも試してみましたが、残念ながら成功しません。。。(これも後日の課題です。)


スクリーンショット 2021-01-30 233504

そうこうしているうちに、曇ってきてしまい本日のテストは強制終了になりました。。

一日だけのテストなので雑感程度ですが、ASCOMのデバイスHubは以前のPothHubよりは良さそうです。
しかし、接続しているにも関わらず途中で動作しなくなることがありました。
こうなるとPCの再起動しかありません。

一番悩ましいのはPlateSolverですね。
ASTAPとASPSを両方試しましたがどちらも成功しません。
もう少し露出を長くしたり、ゲインを上げたりして星の数を増やす状態にしないと駄目なのかもしれません。

私はEAAでの観望がメインになりそうなのでWindowsを使うとしたらSharpCapを中心としたシステムになります。
このアプリはライブスタック機能は右に出るものが無い存在ですが、ASCOMを使用した連携などを行うと不安定になることが多いように感じます。

今回も数回クラッシュしましたが、やはり連携操作を行っているときに発症しました。

但し、以前と異なりマウントドライバは連動しましたのでSolverさえ成功すればなんとかなりそうです。
(不安定なのが気になりますが。。)

このMiniPCはCeleron3445、メモリは8GBですが、Windowsで制御するとなると最低でもこのくらいのスペックがあったほうが無難ですね。

しかし、PlateSolverが鬼門ですね。。。
これが実用的に使えるようにならないと遠隔リモートは厳しいです。。

まあ、今回のチェックで一通りは試しましたので、あとはぼちぼちチェックしてみようと思います。


追伸
調べたところ自作moonite互換フォーカサーはASCOMドライバでは動作しないようですね。
ftdiチップセットが使われていないとCOMが認識されない仕様みたいですね。

あと、ヘッドレストリモートで運用しようと思うと非常に困るのが”ようこそ”(ロック画面)です。
今回はベランダで家のLANに接続されていたので問題ありませんでしたが、私はマイクロソフトアカウントでWindowsにアクセスしていますので、ネットにつながらないとPINコードが使えなくなる可能性が高いです。
VNC用のアカウントを作って確認すると、メインアカウントで認証ボタンを押さないとアクセスできません。。。。
ネット接続がなくてもPINコードでアクセス出来れば良いですが、そうでないといつもの広場で使うにはちょっときついかも。。

と、いうことで以下の設定でロック画面が表示されないように設定しました。
検索窓に gpedit.msc と入力→表示される書類を開く→[ 管理用テンプレート ] → [ コントロールパネル ]→[ 個人設定 ] →[ ロック画面を表示しない ] をダブルクリック→有効に設定すれば、ヘッドレスリモートの大敵のロック画面を非表示に出来ます。

しかし、この状態でもログイン画面が出てしまいます。(しつこい。。。。)
検索窓に netplwiz と入力→コマンドを実行→使用するユーザー名を選択→上部にある ユーザーがコンピュータを使用するにはユーザー名とパスワードが必要のチェックボックスを外す。

これでようやく電源オンでデスクトップが表示されます。




昨日久々にWindows、SharpCapを使ってPlateSolvingの結果が芳しくなかったので、ちょっと考察してみることにしました。
普段はラズパイ4でEkosを使用していますが、こちらに関してはラズパイ3で環境を作った頃から安定していたので、昨日使用したWindows環境との相違点を洗い出します。(カメラ、レンズ、マウンドは同じです)

●Windows、SharpCapでのPlateSolving環境
使用したSolver
・AllSkyPlateSolver(Astrometry.netラッパー、32ビット(シングルスレッド)、インデックスファイルは画角計算で算出されたもの(4207~4212)
・ASTAP(オリジナル解析、インデックスファイルはG18(長焦点対応インデックス)、64ビット)

解析に使用した画像
・SharpCapのカラー画像(RGB24ビットモード、カラー、BIN2)、おそらくFITインデックスなし、2秒露出

マウントの位置情報はASCOMデバイスHubにてSharpCap、CielSkaycharts、AllSkyPlateSolver連携済み

●ラズパイ4、KStar、EkosでのPlateSolving環境
使用したSolver
・Ekos内蔵Solver(Stella Solver(Sextractorでの明度解析→Astrometry.netでの位置解析(マルチスレッド))、インデックスファイルは4219~4202、オプションのTycho2(4119~4107)も全てインストール
※上記の他、Astrometry.netローカルサーバ(インデックスファイルは上記同様)、ASTAPを使用可能(G17をインストール)

解析に使用した画像
・Ekosのアライメントウインドウで設定した画像(モノクロ、BIN2、ダウンサンプル2)、FITインデックスあり、2秒露出
※INDIのCCDドライバは撮像画像を自動でマウント位置情報を付加したFITSファイルに変換している

解析範囲はどちらも直径30度にしてあります。
今までに色々使ってきましたので、大分解析グセがつきました。(苦笑)

実はAstrometry.netのローカルサーバはシングルスレッドでしか解析してくれません。
Ekosに関しては最近独自に星を検出するためにSextractorを使用し、Astrometry.netサーバをマルチスレッドで計算できるStellaSolverが組み込まれました。
これが功を奏して解析速度が半分くらいに速くなりました。

しかし、このシステムが無く、ローカルAstrometry.netサーバを使用して非力なラズパイ3を使っていたときでもほとんど失敗なしで8秒位で解析してくれていました。
Linux環境に乗り換えて疑問に感じたのはEkosとCCDCielを併用して使用したとき、明らかにEkosの方が解析の失敗が少ないということです。
CCDCielはStellaSolverが出来る前のEkosの環境(ローカルAstrometry.netとASTAP)と同じですが、CCDCielを使用してPlateSolvingすると解析が失敗することが非常に増えます。

使っているドライバや解析設定は同じなので、CCDCielとEkosの違いは解析する画像の処理にあるのではないかと感じています。

実際EkosでEAAを行っている記事を再確認すると、アライメントWindowに表示される画像は非常にノイジーですが、コントラストが高く、かなり星が多く写っています。

このことから、EkosのアライメントWindowで解析用に撮影される画像はドライバ設定を自動的に変更してかなりゲインアップしているのではないかと考えられます。

Astrometry.net(StellaSolverも同様)は多少ノイジーであっても、画像が軽く星が多く検出出来る画像の方が解析の成功率が高くなるのではないかと推測します。
更に使っているうちに気づいたのは、オプションのTycho2インデックスを追加したほうが解析の成功率が高くなったということです。
あくまでも推測ですが、Astrometry.netのインデックスファイルは領域によって精度にばらつきがあるのかもしれません。
オプションのTycho2インデックスを追加することで、時間はかかっても精度不足を補えるのではないかと考察できます。

Ekosでもこの設定でASTAPを使用すると成功率が低くなります。
ASTAPの成功率が上がるのはある程度の画素数、露出時間をかけた品質の良い画像になります。
品質の良い画像を用意すると大分成功率が高くなりますが、それでもAstrometry.netよりは成功率は劣ります。


ここまで検証したところでWindowsのシステムと照らし合わせてみましょう。

Windowsは残念ながらネイティブのAstrometry.netサーバがありません。
Astrometry.netでの解析はエミュレーションで行っています。(AllSkyPlateSolverもAstrometry.netラッパーの一つです。)
しかし、Windowsが動作するマシンの方が圧倒的に処理速度が速いのでエミュレーションでの動作の遅さは相殺できると考えます。
ASTAPに関してはネイティブに対応しているのでLinux環境と同じです。(処理速度が速いためラズパイより圧倒的に速くなるはず)

ではなぜ昨日SharpCapからの解析が失敗ばかりだったのでしょうか。
上記から考察するに一番大きな原因は処理をするための画像にあると考えられます。

Linuxでの検証を基にすればPlateSolvingで解析するときはSharpCapの画像を以下のように変更すると成功率が高くなる可能性が高くなります。

●AllSkyPlateSolverで解析する場合
・カラー→モノクロに変更
・Bin2
・FX項目のブーストをオン
・有料版を使用している場合は稲妻マークをオン
・ゲインは高め
・ラズパイ同様4219~4213のインデックスも追加、Type2も含めインデックスファイルを手動で入れる(ラズパイからコピー)

SharpCapにはダウンサンプルは無かったと思いますので画像を縮小することはできませんが、ノイジーでもとにかくモニターで多数の星が見える状態に調整したほうが解析の成功率が高まる可能性が高くなると思います。
AllSkyPlateSolverは焦点距離や撮像素子のピクセル数から自動的にインストールするインデックスを計算してくれますが、実はこれが解析を失敗させる原因の一つになっているのではないかと推測できます。

インデックスファイル自体はWindowsもLinuxも同じなので、ラズパイ同様かなり画角の広いインデックスファイルからオプションのTycho2インデックスまでぶち込んでおいたほうが解析の成功率が高くなる可能性があります。
ここで、問題になるのがAllSkyPlateSolverがオプションのTycho2インデックスを読み込んで解析に使用してくれるのか、ということです。使用してくれれば確実に成功率が高くなると思いますが、読み込まない場合はそれなりでしょう。。。

●ASTAPで解析する場合
・カラー→モノクロに変更
・Binは使用しない(画素数の多いカメラの場合は2)
・FX項目のブーストをオン
・有料版を使用している場合は稲妻マークをオン
・ゲインは若干高め
・露出を長めに(4~8秒)

ASTAPの場合短編が1000ピクセル以下になると解析の成功率が下がってしまうようです。
Astrometry.netと比較してかなり画像の質を上げないと成功しづらくなります。
ゲインはノイジーにならない程度に留め、その代わり露出を長くして認識される星の数を増やします。
Linuxでの経験則ではAstrometry.netよりは若干解析速度は速いですが、解析の成功率は低めです。

Windowsを使用していて気になったのはAllSkyPlateSolverの処理の遅さと解析成功率の低さです。
ラッパーなのでネイティブのサーバよりは処理速度が落ちるとしても明らかに速度が遅すぎます。。(Astrometry.netは設定が決まれば結構高速です。)
ネイティブのAstrometry.netサーバ同様オプション設定などをテキスト記述出来る場所(Configファイル)が見つかればコピペで変更できるかもしれませんが、独自仕様の場合はお手上げです。(ダウンサンプルとか。。この辺ご存知の方いらっしゃいますか?)

もし、設定などが固定されてしまって変更できない場合はWindowsの場合はASTAP使用したほうが良いかもしれません。
(アストロアーツのステラショットとか処理速度や成功率どうなんでしょうね?)

追伸
ラズパイからインデックスファイルをコピーしたところ無事Tycho2ファイルも含め認識されました。
しかしダウンサンプルほか様々なオブション項目を記述する設定ファイルが見つかりません。

Linuxで使用していたときにもオプションの記述により成功率が変化しましたのでこの部分が調整できるといいのですが。。


前回WindowsのPlateSolving環境について考察しましたが、非常にざっくり分けるとAstrometry.netサーバ機能を使用するものと、独自エンジンを使用するものに分けられるようです。

今回はAstrometry.netサーバ機能を使用するものに焦点を当ててみます。
尚、Astrometry.netサーバ自体はUNIXのサーバ環境になりますので、Windowsで使用する場合は何かしらのエミュレーションで動作させることになります。

All Sky Plate Solver
AnSvr
Astro Tortilla


ざっと調べてみたところこの3つがAstrometry.netサーバのエミュレータとしてWindowsで利用できるようです。

私はAllSkyPlateSolverをインストールしましたが、どうやらこのアプリはサーバ部分をプログラムでエミュレーションしているようなので、Linux環境を丸ごとエミュレーションしてAstrometry.net環境をインストールして使用するAstrotortillaもインストールして比較してみました。(Ansvrも同様の環境です。)

上記の通り、同じエミュレーターでも方向性が異なります。
AllSkyPlateSolverはおそらくサーバをアプリでエミュレーション、AstrotortillaとAnsvrはcygwinというLinuxエミュレーターを丸ごとインストールし、Astrometry.netサーバを組み込み、アプリでサーバをブラウジングして使用する構造のようです。

と、いうことはAstrotortillaとAnsvrはまんまLinuxのAstrometry.net環境です。アプリはそのブラウザーでしかありません。
Astrometry.net環境は以下に格納されています。

本体
C:\cygwin\usr\include
設定ファイル
C:\cygwin\etc\astrometry\bin\solve-field
インデックスファイル
C:\cygwin\usr\share\astrometry\data

cygwin自体の動作状況、Astrometry.netの動作状況などはインストール時に組み込まれたターミナルで確認できます。(デフォルトではデスクトップにショートカットが作成されます。)
configの名称などは本家と異なりますが、Cドライブ直下に出来るcygwinというフォルダがエミュレーション用のシステムフォルダなので、Linuxをお使いの方は理解しやすいかと思います。


それに対してAllSkyPlateSolverは以下のようになります。
サーバのエミュレーター=アプリ本体
設定ファイル
C:\Users\ユーザー名\AppData\Local\Astrometry\bin\solve-field
インデックスファイル
C:\Users\ユーザー名\AppData\Local\Astrometry\usr\share\astrometry\data

本家と大分構造が異なります。。。
しかも鬱陶しいことにAppDataというフォルダが隠しフォルダになっていますのでそのままではアクセスできません。(エクスプローラーで隠しファイルを表示する設定にしてください。)

サーバの動作などはアプリ自体がエミュレータなのでわかりやすいですが、インデックスや設定ファイルの場所がかなり特殊です。
インデックスファイル自体は上記3つのアプリとも同じものですが、インストールされる場所がAllSkyPlateSolverだけ異なるのでインデックスが格納されているdataフォルダをどちらかシンボリックリンクにして節約しましょう。

私はcygwin環境を後にいれたのでC:\cygwin\usr\share\astrometry\dataのdataフォルダをdata-oldに変更し、C:\Users\ユーザー名\AppData\Local\Astrometry\usr\share\astrometry\dataのdataフォルダのシンボリックリンクを作りました。

スクリーンショット 2021-02-01 171619

こんな感じです。

これでAllSkyPlateSolverもAstrotortillaも同じインデックスを使って操作できるようになります。

ちなみにインデックスファイルはLinuxもMacも共通ですので、他のOSでAstrometry.netを使用している方はインデックスファイルをコピーして使用できます。

Windowsでシンボリックリンクを簡単に作成するためにはこれを利用します。

WindowsとUnixという高い国境(笑)を乗り越えて環境を作ってくれた作者の方には感謝しかありませんね。

WindowsだとINDIサーバ・ドライバのようにシミュレーションドライバで動作確認ができないので変更した設定の動作確認はできませんが、おそらくLinux同様のオプション設定が出来るAstrotortillaを使用すればそこそこ快適にPlateSolvingが動作してくれると思います。(Ansvrも同じ、cygwinが動作しないと使えないという煩わしさはありますが。。)

あとはWindowsの場合はASCOM、プラネタリウムアプリ、CCD撮像アプリなど連携するアプリが多くなりますのでそれぞれのアプリで緯度経度日時、座標系(J2000orJNow)などを揃えておくことでしょうか。

設定などはあらかた終わったので、後はエミュレーションの精度に期待ですね。(うまくいかない原因がエミュレーション自体の出来という落ちは勘弁してほしいところです。。)

追伸
SharpCapで確認してみたところ、ASPSとAstrotortillaを両方インストールすると自動的にcygwinにインストールされたAstrometry.netを使用するように変更されます。
と、いうことはPlateSolvingの設定などはAstrotortillaで行わないと反映されないのではないかと思います。(おいおい。。)
インデックスファイルも上記のように両方使えるようにしておかないとトラブルが起きますね。
(Astrotortillaでインストールする際、インストールされるインデックスファイルは少なかったように記憶しています)

SharpCapはライブスタッキング機能は本当に魅力的ですが、PlateSolvingやASCOMとの連携機能は難ありですね。。

更に追記
AstrotortillaをインストールするとSharpCapではAstrometry.netのPlateSolvingが使用できなくなるようです。
詳細はこちら




先週あたりからWindows で環境を再構築し、いろいろ試していましたがある程度状況がつかめてきたので備忘録としてまとめます。
特にPlateSolvingに関しは私にとっては必須なのでそこをメインに調べました。

私の環境ではという前提がありますが、いくつか確認できたことを列記しておきます。

●SharpCapに関して
・Solverとして認識するのはAllSkyPlateSolverとASTAPのみ(AnsvrやAstroTortillaはNG)詳細は別記→Ansvrも認識されました。
・Solverに使用する画像がPNGに固定されてしまい、解析出来ない。(外部アプリでJpegに書き出しが必要)
・PlateSolve2は使えない(実質ASAPとASTAPの二択だがいずれもアプリの操作では解析しない、外部アプリを使用してFITSやJPEGに書き出す必要がある)
・Astrometry.netを使用するSolverはAstroTortillaをインストールすると使用できなくなる。(Astrometry.net環境が複数あるとCygwin内部のAstrometry.netが優先されてしまい、設定変更を受け付けなくなる。Cygwin内部にインストールされるAstrometry.netサーバはAstroTortilla用で、そのサーバは動作していないため全て使えなくなる)
原因はコチラ

●N.I.N.Aに関して
・Ansvrはローカルソルバー項目では無く、nova.astrometory.netのアドレスを127.0.0.1:8080などに打ち替えれば使用できる可能性がある。(未検証、ローカルソルバーの設定項目ではNG)
・ローカルソルバー項目でで使用できるローカルAstrometry.netサーバは実質AllSkyPlateSolverのみ(Ansvrは登録自体ができないし、AstroTortillaはサーバか稼働していない)
・ASTAPは接続可能(未検証)

●APTに関して
・接続方式がアプリ呼び出しなので記載してあるAllSkyPlateSolver、PlateSolve2、ASTAPの三択(AnsvrやAstroTortillaは構造上無理)

●WindowsローカルのAstrometry.netサーバに関して
・AllSkyPlateSolverはアプリでサーバ機能をシミュレーション(だと思う)、Ansvr、AstroTortillaはLinux仮想環境のCygWinにAstrometry.netサーバをインストールして使用するが、両者ともインストールされるAstrometry.netサーバは別(設定ファイルやインデックスファイルの保存位置がバラバラ)
・AstroTortillaはインストールすると、フロントエンドのアプリ、Cygwinは動作するが、肝心のAstrometry.netサーバが動作しない。(よって使えない)、インストールするとSharpCapで他のAstrometry.netサーバを選択できなくなる。(原因は上記参照)
・AllSkyPlateSolverは単独で使用すると動作する(解析に約30秒くらい。。)が、デバイスHubで接続したマウントドライバに座標を送らない(解析ができるだけ)
・AnsvrはCygwin、Astrometry.netサーバとも動作するが、astrometory.netのサーバにアクセスするためにポート番号で設定(127.0.0.1:8080など)する必要があるため、実質私の環境ではN.I.N.Aでしか登録出来ない。(他のアプリは設定ファイルやアプリのディレクトリ登録のため)

ASCOMに関して
・私の架台(スカイエクスプローラーAT100N架台)は同社の、USBシリアル変換器、
SynScanAPP+デバイスHubで問題なく接続可能。
・自作Moonlightフォーカサーはシリアル変換チップがシリアル変換チップがch340のため動作しない(FTDIチップが必須)
・AllSkyPlateSolverとはデバイスHubを通じて接続できるがSyncが不可能


・・・・・・なかなかのカオスっぷりです。(苦笑)
ヘッドレスリモート環境は無事できましたが、PlateSolvingがなんとも鬼門状態です。(本当に題名通りになってきました。。)
Astrometry.net勢ではAnsvrが良さそうなんですが、私が使いたいアプリがほとんど対応していません。(N.I.N.Aは接続出来る可能性があります。)

AnsvrとAstroTortillaはLinux仮想環境のCygwinにAstrometry.netサーバをそのままインストールするような形態なので、本来であればIPアドレスでアクセスするのが理にかなっていると思うのですが、そのような接続が出来るアプリがほとんどありませんね。。。
(私が所有するアプリだけでしょうか。。。謎です)

AllSkyPlateSolverは解析出来ますが、速度が遅く(速くても30秒、遅いと1分)、マウントドライバと座標をSyncしてくれません。。(これが出来ないと意味がないですね)

フォーカサーはASCOMでは使用出来ませんが、同社が開発した単独アプリに直結であれば使用できます。
4年前と異なり、マウントドライバがデバイスHubを通じて連携できたので喜んだのですが、PlateSolvingとSyncしてくれません。。。
(SharpCapだと解析もNG)

現状でもPlateSolvingさえ諦めれば使用できますが、遠隔リモートが必須の私の環境では使いづらいものになります。(寒さ我慢して普通に架台のアライメントすればいいのですが、ヘッドレスリモートだとその作業が結構面倒です。。。)

皆さんの環境ではSharpCapでスナップショットするときにFitsやJPEG使えてるんでしょうか?(これさえできればAllSkyPlateSolverが使えそうなんですが。。。まあ、マウントと同期というもう一つの関門がありますが。)

まあ、ここまで環境を作ったので、星見の環境はラズパイに戻してWindowsに関しては時間をかけて検証してみましょう。
(INDIのようにシミュレーションドライバが使えないので正直動作確認が大変です。。。。(特にPlateSolving))

追伸
SharpCapのフォーラムを確認したらやはり同様にAstrometry.netを使用するのに苦しんでいる方がいらっしゃいました。(苦笑)
内容を読むにおそらくSharpCapが自動で設定するディレクトリとconfigファイルが問題があるように感じます。
SharpCapはAllSkyPlateSolverのみがインストールされているときは問題なく動作する設定になりますが、AstroTortillaもインストールすると自動的にAstroTortillaがインストールしたcygWinの中にあるAstrometry.netサーバを読み込むように切り替わってしまい、更にはAllSkyPlateSolverに変更もできなくなってしまいます。

私はAstroTortillaとAstroTortilaがインストールするcygwinをアンインストールしました。
そうするとAllSkyPlateSolverに切り替わりました。

追記
SharpCapでAnsvrを認識させることができました。
C:\Users\ユーザー名\AppData\Local\cygwin_ansvr\usr\share\astrometry\data
というファイルを削除し、シンボリックリンクを貼り直したら認識しました。

しかし、初期設定のsolve-fieldを読み込んでいないような表示は消えません。。。
C:\Users\ユーザー名\AppData\Local\cygwin_ansvr\bin\solve-field
に切り替えても駄目(一筋縄ではいかないな。。)




先週末MiniPCでWindows、Ubuntuのデュアルブート環境を構築しましたが、Windows側の検証に手間取りようやく全ての連携動作ができるようになりました。

スクリーンショット 2021-02-04 201712

スクリーンショット 2021-02-04 195914

スクリーンショット 2021-02-04 195009

画面は途中ですが、PlateSolvingとして使用しているAllSkyPlateSolver、Ansvr、ASTAP全て動作しました。

ヘッドレスリモートで操作しやすいようにようこそ画面やログイン画面をでなくなるように変更したり、PlateSolvingの動作やマウントドライバとの同期に苦しみましたが、なんとか全て動作するようになったと思います。

以下に雑感、注意ポイントをまとめます。

・Windowsの場合PlateSolvingはネイティブ対応のASTAPが早い、Astrometry.netサーバは環境構築も面倒だし、遅いが解析の成功率は高い。(Astrometry.netサーバはAllSkyPlateSolverのみ入れるのがおすすめ)

・SharpCapからPlateSolvingする場合はゲインを上げたり、露出を少し長くするなどし星が多数検出されるようにするのがコツ

・ASCOMドライバのほとんどが32ビットのため、ASCOM、天体アプリは全て32ビットに統一。(混在させると謎のトラブルの元)

・制御で使用するアプリは全て管理者モードで起動させる。(アプリアイコンを選択→右クリックでプロバティを開き設定)

・デバイスハブがPlateSolvingの結果を送信しないバグあり(管理者モードで動作しないため)

・SynScanProアプリはASCOMのマルチクライアント対応なので各アプリでデバイスハブやPothハブを経由させず直接指定する。

・SynScanProアプリは管理者モードを使用しないと設定変更ができない。(マウントとも接続できない)

・Astrometry.netのSolverを使用する場合はAllSkyPlateSolverのみを入れておいたほうが楽(インデックスファイルは手動でTycho2も追加することでエラーが減る)

・ASTAPをSolverとして使用する場合は縦横のピクセル数を1000以上にする。

・アプリの文字がとにかく小さい、リモートだと更に読みづらい。。(エラーが出ても文字が小さすぎて読めません。。)



こんなところでしょうか。
PlateSolvingを動作させるのと、マウントと同期させるのに苦労しましたが、SynScanPROがマルチクライアント対応だったので、デバイスハブやPothハブを使用せず各アプリで直接指定してやることで解析した情報が同期してくれました。(デバイスハブが原因だったようです。)

Astrometry.netを使用するAllSkyPlateSolvier、Ansvrともに動作しましたが、Windows環境ではあまり速くないようです。
SharpCap含め、Astrometry.net系のSolverを設定するとき混乱するのでAllSkyPlateSolverのみインストールしておいたほうが楽です。(速度も大して変わりません。)

SynScanPROが管理者モードを使わないと駄目だったので、安全のため全ての制御アプリを管理者モードにしたことでデバイスハブのバグに気づきました。

こいつだけ管理者モードで動作しません。
幸いSynScanPROドライバはASCOMで使用する場合、マルチクライアントに対応していたので各アプリに直接接続したら無事PlateSolvingと同期しました。
マルチクライアント対応でないマウントドライバの場合は従来どおりPothハブが必要になると思います。

ちょっとおもしろいなと思ったのはSynScanAPPアプリとASCOMの連携です。
このドライバアプリを立ち上げておかないと使えませんが、ASCOMとの連携がCOMではなくTCP/IPなので、INDI同様別のマシンからもリモート制御出来ます。
安定感はそこそこ(たまに挙動不審になる)ですが、このコンセプトは良いですね。
自由に複数アプリ、別のマシンと連携出来ると使い方が広がりますし、トラブル回避にも役立ちます。
WindowsだとCOM制御部分が足を引っ張る形になることが多いので、このようなコンセプトの制御が普及すると良いですね。
(他のOSではすでにINDIやINDIGOで実現できていますので、この部分だけはWindowsだけが特殊に感じます。(古いアプリ使えたりと互換性が高いのは助かりますが))

久しぶりにWindowsで天体アプリをじっくり動作検証しましたが、なかなか時間がかかりました。。(特にPlateSolving関連)

あまり記事になっていませんが、デュアルブートのUBUNTUの方の動作確認はすでにほぼ完了しています。(シミュレーションドライバが使えるので楽です。)

使っていれば細かな修正が必要な部分はあるかもしれませんが、ほとんどの部分はもう大丈夫でしょう。
あとはMiniPCを鏡筒にしっかり固定するだけですね。(デュアルブートなのでこれ一台設置しておけばWindowsもUbuntuもどちらも大丈夫です。)

無事ゴールが見えて安心しました。





Windows側の動作チェックも無事終わり、使える状態になったのでMiniPCを鏡筒部分に設置しました。

IMG_3733.jpg


最終仕上げとしてUBUNTU側の最終チェックです。
INDI環境はシミュレーションドライバでほぼ動作確認できていますので、本日のチェック部分は以下の3点です。

・増設したUSB3ハブでのドライバ動作確認
・Linux用のASIStudioのASILiveの動作、機能チェック
・KStars・Ekosの星空での動作チェック


LinuxはUSBハブを使うとうまく機器が接続されない場合があります。
そしてSharpCapのような高機能なライブスタッキングアプリがありません。
ASIStudioのASILiveは同社のカメラ用のライブスタッキングソフトですが、ラズパイでは用意されていないのでCCDCielを使っていました。

カメラはINDIドライバでも接続されるのでどのように共用して使用できるか、アプリの機能などもチェックしたいと思います。

スクリーンショット 2021-02-05 174519
USB3ハブは全く問題なし
このシステムのINDIドライバはラズパイのものより新しいものになります。
このバージョンもマウントドライバに若干バグがありますが、設定を保存するとバグ部分が消え、普通に使えますのでラズパイのバージョンより快適です。(このバージョンから経緯台のホームポジションが北極から北に変更されました。)

スクリーンショット 2021-02-05 174836
カメラも問題なし

スクリーンショット 2021-02-05 182338
PlateSolvingも大丈夫(空が霞まくっています。。)
この状態でASILiveを起動してみます。

スクリーンショット 2021-02-05 182301
なんと驚くことにこのアプリのカメラドライバはINDIドライバと共存できます!
INDIドライバでカメラを接続していても、撮影やライブビューなどで使用していなければ映像をリアルタイムに表示できます。


ライブスタッキングも試してみましたが、霞がひどく動作はしていますがうまくスタッキングの位置合わせができません。(ライブスタッキング精度の検証は晴れた日にお預けです)
ストリーム再生を止めればEkosに戻って撮影やPlateSolvingが可能です。
INDIドライバを使用してCCDCielとEkosを共用するのとほぼ同じ使い方が出来てしまいます。
まさかINDIとASILiveのドライバを両方とも接続したまま共用できるとは思っていなかったので驚きました。(どういう処理しているんだろう?)

ASILive側ではASILiveで設定した状態で動作し、Ekosに戻れば各モジュールで設定した状態で操作出来ます。

ASIAirPRO作ってる会社なので、公表してないだけで実はドライバはINDI使ってたりして(笑、そうなら大歓迎ですが)

この後は曇ってしまったので撤収しましたが、最終チェックは大収穫です。
Windows、Linux両方で同じ使い方が出来るようにするのに思ったより手こずりましたが、デュアルブートで両OS共私の使用する機能が全て動作するようになりましたので、今後はこのマシンを制御のメインに使用していこうと思います。(ラズパイは防犯カメラシステムの架台制御用かな)


ここ数年でカメラ、フォーカサー、マウントなどの天体機器を統合制御出来るアプリが増えて来ました。
うまく使用できれば便利なのですが、以前のように各機器を別のアプリでバラバラに操作していたら起きなかった問題がこのような統合制御のアプリでは問題になります。

原因はシリアルで制御を行う機器のPCでの管理方法にあります。(USBシリアル変換チップを使うものも同様)

シリアルはモデム通信などで使われていた非常に古い通信方法(現在のPCには端子すらありません。)ですが、USBなどと比較してドライバの開発が容易なので、いまだに制御機器などで使われています。

機器を制御する場合、通信量自体は非常に少ないので、このような古い規格でも機器とPCを一対一で制御を行う場合は問題ありませんが、天体撮影のように複数シリアル制御機器を連携させる場合は必ずといっていいほど問題がおきます。

問題が出るのは
・機器の自動接続機能
・複数アプリの連携機能(マウントのSync、PlateSolving、ディザリングなど)


一つのアプリで完全に全て連携などを行えれば自動接続以外は問題が出ませんが、ほとんどのアプリは統合制御といってもいくつかのアプリと連携が必須、遠征時などに常にケーブルの接続をし直すことになりますので、上記2項目に対しての対処が必要になります。

シリアルの扱いはOS毎に異なりますのでそれぞれ対処法を記載します。

●Windowsの場合
Windowsはシリアル信号を連番のCOMとして認識します。
天体機器の多くはそれぞれのアプリが独自にCOMとの接続を扱い制御するドライバか、汎用ドライバのASCOMを使用します。

COMで取り扱われる機器はレジストリを制御するので本来であれば、管理者モードでの動作が必要です。(アプリによっては回避して使用できるようになっているものもありますが使ってみるまで対応はわかりません。)

COMとして認識される機器は、その機器本体のドライバによって挙動が変わります。(常に新たなCOM番号を作るもの、常に同じ番号で接続しようとするもの、インテリジェンスに空いているポートを探し、空いているところに接続するものなど)

そしてシリアルが古い規格なので対応しているアプリなども古いものが多く、互換モードや32ビットで動作するものがほとんどの状態になります。

具体的には以下の制約があります。

・アプリでの複数機器の自動接続は不可能(機能がついていたとしても事前にそれぞれのCOM番号を確認し、ドライバと正しく接続しないと動作しない。)

・COMを扱うアプリは原則として管理者モードで起動させないと、制御が出来ない部分がでる可能性がある。(レジストリを書き換える処理をするため、このような処理は原則管理者モードが必要)

・ディザリング、PlateSolving、マウントのSyncなど連携が伴う制御項目は、ドライバ含めそれらを全て統括制御出来るように設計されたアプリ(知る限り、ステラショットとTheSkyX+エクステンションのみ)以外は動作が自己責任。

・汎用ドライバのASCOMで連携するアプリは連携を必要とするドライバがマルチクライアントに対応しているか、PothHub機能、その改定板であるデバイスHubで正確に動作しないと使用出来ない。

・COM番号が増え続ける機器や、番号が競合する機器があるため、デバイスマネージャーで管理、調整が必要。

・PothHub後継のデバイスHubの仕様が管理者モードでは動作しないため、管理者モードで動作するドライバがある場合はPothHubを使用する必要がある(2021年2月現在)

・ASCOMを利用する場合、.NETのバージョンが3.5のまま停止しているため互換モードでないと動かない場合がある(正式対応しているのはWindows7まで)



と、注意事項が非常に多いです。
確認抜けが起きるとトラブルが出ますので注意しましょう。
Windowsの場合は独自ドライバで単独機能を制御するアプリも多いので、統合制御アプリやPlateSolving、ディザリングなど連携機能を使用せず機器ごとに個別のアプリで制御を行うのも一つの手です。
(COMの場合は一対一だと安定していても連動使用で問題が出ることが多いため)


●MACの場合
シリアルを唯一独立した個別の名称で管理できるOSになります。(tty.○○○○○○や○○○○○○など、アプリによって識別名の表示は異なります。)
そのため、一回設定すれば再接続しても常に同じ名前で接続出来ますので、シリアルの問題は出づらくなります。
Macの場合はシリアルよりも制御するアプリとOSの互換性が最重要になります。(バージョンが一つ違うだけで動作しなくなる事が多いです。)

Macの場合は天体機器の制御はINDI、INDIGOの2つの汎用ドライバと、SkySafariやTheSkyXなどに代表されるような独自ドライバの3種になります。
それぞれで若干注意事項が異なりますので記載します。

●INDI・INDIGOの場合

・ドライバの設定で接続するシリアル機器を指定して、その設定を保存する。

以上です。
事前にドライバに接続機器を指定してその設定を保存しておけばそれ以降は問題なくその機器に接続されるようになります。
上記を済ませれば複数機器の自動接続も可能です。(当然ですが上記が設定していなければ自動接続はできません)

INDI・INDIGOドライバはいずれもマルチクライアントに対応していますので、複数アプリでの連携も可能です。

●SkySafari、TheSkyXなど独自ドライバを使用する場合

TheSkyXのみが複数機器の制御に対応しており、他のアプリはマウント制御のみです。

・シリアル機器の固有識別名を覚える

記載するのも馬鹿みたいですが(苦笑)、その機器の固有識別名を覚えておけばOKです。

以前はドライバ自体が無いという状態でしたが、現在は最もシリアル機器の管理が楽なOSです。


●Linuxの場合

udevというシステム機能で管理されています。
デフォルトではWindowsのCOM同様連番管理(dev/ttyUSB0など)ですが、ユーザーがルールを書き換えることでMac同様機器の固有名で管理できます。

追記:INDI環境がインストールされていれば固有名管理されるようになりました。(サーバ側で処理)


シリアル機器を制御するドライバはINDIとINDIGOがありますが、INDIGOはクライアントアプリがMacとWindowsしかありませんので(LinuxはINDI互換モードのみ)INDIで説明します。

Mac同様注意事項は両者同じです。

●INDI・INDIGOの場合

・udevルールを書き換えて固有名で機器を扱えるよう変更する→ドライバの設定で接続するシリアル機器を指定して、その設定を保存する。

※INDI環境がインストールされていればサーバ側で自動的に固有名登録されるようになりました。

以上です。
これを事前にしておけば、自動接続で問題が出ません。
Macと異なりデフォルトではWindows同様連番管理になっていますので、この状態では機器の自動接続が出来ません。(Ekosなどは自動でシリアルを探す機能がついていますが、ドライバの接続に失敗することが多いです。)

Mac同様INDI、INDIGOドライバはマルチクライアント対応のドライバなので、複数アプリの連動も問題ありません。

しかし、一般ユーザーがudevルールを書き換えるのはとても面倒です。。
ターミナルを使用し、書き換え毎にudevの再起動が必要になりますが、AstroPi3に同封されたudevルール変更スクリプトを使用すると若干楽です。

天体機器の制御は屋外で複数機器を都度設置して行うため、トラブルに会いやすくなります。
PCの接続以外にも電源の問題や、端子の接触不良、ケーブルの断線などありとあらゆる問題に対処出来る必要があります。
PCでのシリアルの取り扱いは知識を持てば解決出来る要素(しかし、環境によっては解決がしづらいものもあります)になります。

アプリの統合環境だけが進化してもこれらの準備が出来ていなければ絵に描いた餅になってしまいます。
(自動接続、PlateSolving、ディザリングなどは使えるように事前準備が必要)

本当はこんなことを注意しなくても簡単に使えるようになるのが一番いいのですが。。。(天体機器は早くシリアル制御から脱却してほしいです。)

以前デュアルブートのMiniPCを作ってから、星を見ながら色々試していました。

しかし私の環境ではリモートでのフル制御とPlateSolvingが必須になるため、Windows、ASCOM環境だと立ち上げるアプリも多くPlateSolvingの安定性がどうやってもかなり低くなってしまい若干使い勝手が悪く感じていました。

どうしたものかと考えたところ、KStarsの現在のバージョンでは全てのOSバージョンで新しいStellaSolver(とそれを動作させるためのサーバ一式)が内蔵されていることを思い出しました。
しかし、Windowsの場合、INDIサーバ・ドライバが動きませんのでMacかLinuxにインストールしたINDIサーバ・ドライバを使用しないとStellaSolverを使うことが出来ません。。。

。。。であれば、サーバ・ドライバだけが動作する軽いLinux環境をVirtulBoxで動かせば使えるのではないかと考え試してみました。


スクリーンショット 2021-02-19 082547

INDIサーバ・ドライバさえ動けばほかはWindows版のKStarsでまかなえますので、サーバ・ドライバのみをインストールした最小構成です。サーバ・ドライバのみの使用なので、仮想環境の割当メモリも1G、使用するCPUチップ数も1で全く問題なく動作します。

私はCUIがあまり好きでないのでデスクトップシステムにしましたが、Linux側で操作するのは、システム終了のコマンドくらいなので無くても問題ありません。(全くといっていいほどLinux側の操作は不要です。)


スクリーンショット 2021-02-19 082651

VirtualBoxでUSBを使用するとUSBシリアルの機器(マウント、フォーカサーなど)は問題なく認識され、INDIWebManagerでドライバも問題なく起動できます。
(カメラのドライバだけはNGだったので、シミュレーションドライバにしてあります。)


スクリーンショット 2021-02-19 082846

INDIWebマネージャーのドライバを読み込むにはプロファイルエディタでこのように設定しておきます。
これで起動したドライバを読み込んでくれます。

スクリーンショット 2021-02-19 083157

Ekosのアライメントモジュールからオプションを選び、WindowsにインストールしてあるAstrometry.netのインデックスファイルファイルを連携させます。


スクリーンショット 2021-02-19 083533

私はAllSkyPlateSolverを使用していましたので、AllSkyPlateSolverのインデックスファイルのディレクトリを追加します。
そうすればインデックスファイルを共用できます。


VirtualBoxのエミュレーション環境ではカメラドライバのみ動作しませんでしたが、Windowsでは苦しんでいたUSBシリアル機器(マウントやフォーカサー)は全く問題なくKStars・Ekosで快適に操作出来ました。
カメラ部分はシミュレーションドライバで起動しておけばEkosでアライメントモジュールが読み込めるのでStellaSolverが使用できます。
インデックスファイルなどもすでに他のアプリでインストールしてあれば共用出来ます。


Ekosのアライメントモジュールは画像ファイルを読み込んでPlateSolving出来ますので、カメラのみ他のWindowsアプリで動作させて保存場所をEkosアライメントモジュールで読み込めば問題なく使用できます。(マウントドライバやフォーカスドライバはEkosで直接操作出来るので自動導入はもちろんオートフォーカスやPlateSolvingでSyncも可能です。)

PlateSolvingの速度、安定性は非常に良いです。
ASCOM(というか、COMを使用するドライバ)の縛りが無くなりますので、天体アプリ全てを64ビット版が使用できます。

動作チェックなどしてみましたが、全く問題ありません。非常に安定して使えそうです。
今回作ったLinuxの仮想ドライブが別のマシンでも簡単に共用出来れば配布しようかと考えましたが、別環境で仮想システムを動作させるのにコツが必要になるので配布はペンディングにしました。(実はネットに上げてありますが。。)

サーバ・ドライバ、INDIWebマネージャー、GSCカタログを入れるだけなのでLinuxのインストールといってもそれほど時間も手間もかかりませんでした。(というか、インストールの方法をおぼえればLinuxは正直環境構築にそれほど時間がかかりません。コマンド数個実行するだけです。)

興味ある方はお試しください。





以前こちらの記事に記載したこの2つの謎技術でフルリモートで多段ライブスタッキングを楽しんでいます。


スクリーンショット 2021-02-19 221152

晴れて観望出来れば1~2時間で数十の対象を楽しめます。(似たような写真ばかりなので一枚のみで他は割愛)
最初の頃はMiniPCの環境を切り替えたりしながら観望していましたが、最近はトラブルフリーのUBUNTU側が主になってきています。

写真の画像も1秒、2秒、5秒、10秒と切り替えながら多段ライブスタッキングしていますが、星が全く流れません。(経緯台なので時間と共に画像が回転していますね。)
秒数を変えると明るさや星の数が変わりますので見ながら秒数を変えて見やすく調整するような観望をしています。

StellaSolverにしても多少の障害物があっても物ともせず、数秒(大体は2~4秒)で位置解析が終了します。

どちらも本当に謎技術ですが、このおかげで機材を設置したらアライメントも取らずすぐ家に入り観望出来ています。
当地のような寒冷地での観望は身体にこたえるので本当にありがたいことです。

しかし、昨年ズーム観望の楽しさを知ってしまったので、早く暖かくなって外でリアルタイムズーム観望も楽しみたいです。
(まだ当分かかるかな。。)






以前記事として記載しましたが、Windows版のKStarsはV3.5からStellaSolverが内蔵されています。

ASCOMのPOTHに苦しんでいる方、高速なPlateSolvingを利用したい方はお試しください。
ダウンロードはこちら

VirtualVox用のVHDファイルと設定用のVBOXファイルのセットです。
(AstRPiのようにハード固定ではないので環境により上手く動作しない可能性があります。起動エラーが出る場合は強制終了(仮想環境のウインドウを閉じる)して、仮想環境を再度起動時、リカバリーモードで起動してみてください。それでも起動しない場合は動作しない可能性が高いです。)
ダウンロード後解凍してください。

用意するものは以下
64ビット版のVirtualVox
Windows版のKStars

使い方は簡単です。
VirtualBoxを起動

スクリーンショット 2021-03-01 220147

メニュー:仮想マシン→追加 を選択


スクリーンショット 2021-03-01 220422

上記VBOXファイルを選択


スクリーンショット 2021-03-01 220613

1.読み込まれた仮想マシンを選択
2.起動ボタンをクリック

設定などは行ってありますので上手くいけばこれで使えます。(私は若干設定が必要でした。あれこれ操作したので詳細は忘れましたが使えるようになりました。このファイルは自己責任でご利用ください。)

スクリーンショット 2021-03-01 223800

システムが立ち上がったら、VirtualBoxで使用するシリアル機器を登録(上図赤枠のアイコンで行います。)

Linux部分を使用するのはこれだけです。
(後はシステムを終了するときに右上のアイコンを選ぶだけ。)

その後Webブラウザを立ち上げて localhost:8624 にアクセスしてINDIWebマネージャーを起動します。
カメラドライバをシミュレーションドライバに設定し、後はご自身が使用されている機器のドライバを選択してドライバを起動します。
このあたりの流れは上記の過去記事をご参照ください。

これで超高速なStellaSolverとシリアル機器をKStarsで連動操作出来る環境が整います。

StellaSolverはSextractorとAstrometry.netを活用したPlateSolving環境です。
非常に高速で安定しているので、私自身がWindowsでもこの環境を使用したかったのですが、この機能を使用するためにはINDIサーバ・ドライバが必要になります。(残念ながらINDIサーバ・ドライバまでは移植されませんでした)

そのためだけににLinuxマシンを使うというのが面倒だと感じ、Windowsで手軽にINDIサーバ・ドライバを利用する方法がないかといろいろ考えました。

CygWinを利用する方法や、Windowsネイティブの拡張環境で利用できるWSLなどを検討しましたが、CygWinに関してはソースからでないとサーバ・ドライバを利用できない、WSLはリポジトリで簡単に環境を作れるけれど外部機器の制御(USBやシリアル)が不十分などなんとも使いづらい状態でした。

色々検証したところ、上記VirtualVoxを利用すれば、USBをダイレクトに使用するカメラドライバ以外は問題なく動作することがわかりました。

INDI環境さえ動作すればカメラ部分はシミュレーションドライバで流用出来ますし、Windowsで最も泣かされるCOMドライバ(ASCOMなど)の連携部分がINDIでまかなえますのでKStarsを用いて自動導入、オートフォーカス、StellaSolverによるPlateSolvingの連携が実現できます。(PlateSolvingのインデックスファイルはAllSkyPlateSolverなどと共用できます。)

カメラ部分のみSharpCapなどのキャプチャソフトを利用すれば良いのでキャプチャアプリの安定性も向上しますし、ASCOMの32ビット縛りからも開放されます。(StellaSolver以外に不安定なCOMから開放されるのも実はうれしい要素です。)

VirtualVoxでのエミュレーション環境での動作も制御するドライバがマウントやフォーカサーなどのCOM(シリアルUSB変換)部分のみであればINDI環境の軽量さと相まって全く問題ありませんでした。

配布するファイルも動作保証できるものではありませんので、ASCOMのPOTHに苦しんでいたり、PlateSolvingの速度や成功率に不満がある方はお試し要素の一つとしてご利用ください。(おまけ機能としてWindowsでホットスポット作成すればスマホのSlySafariとも連携できるようにしてあります。ポート番号は4030です。)

追記
新しいカーネルが配布されたようで起動後、UPGRADEを促す表示がされますが、キャンセルしてください。
(新しいカーネルにするとブラックアウトします。)






天体撮影や観望は見たい(撮影したい)対象をいかに素早く導入できるかが鍵になります。

私自身も今まで自動導入や、エンコーダーを利用したDigital setting circles(導入支援機能)、プラネタリウムアプリで地上座標を確認し、目盛環で導入などありとあらゆる方法を試してきました。

上記はそれぞれに使い方にある程度の知識や技術が必要になります。(後付けする場合は加工なども大変です。)

この趣味を再開してからどんな架台でも簡単に使えて正確に位置解析ができる方法は無いものかと常に考えていました。

今までの試みの中で可能性を感じているのはPlateSolving(画像による位置解析)高感度カメラ+広角ズームによる電子ファインダーです。

アプローチは全く異なりますが、どちらも確実に現在の位置を把握出来ます。
PlateSolvingは環境構築に知識が必要ですが非常に正確に対象を導入できます。
高感度カメラ+広角ズームによる電子ファインダーはある程度空のどこに対象があるかを把握している必要がありますが非常に簡単に使えます。

この2つの要素を組み合わせて簡単に使える環境が出来ればかなり有効な手段になりそうです。

セレストロンのStarSense Explorerは専用アプリによりスマホのカメラによるPlateSolving+スマホのジャイロセンサーを利用して手軽に対象導入ができる環境を構築しています。

ジャイロセンサーで大まかな位置確認を行い、目標対象に近づいたところで広角のPlateSolvingを行い位置同定する方法ですね。
使いやすさを決定付けているのはそれらが利用できる専用アプリによるところが大きいと思います。

私も既存環境の組み合わせで同様の操作ができるようなものを考えましたが、専用アプリが無いとかなり手順を踏む面倒な作業になってしまいます。。

そこでふと思いついたのが、StarSense Explorerの逆の手順+αによるアプローチです。

現状ではこの構想を実現できるアプリがありませんが、これが出来れば相当快適に使えるのではないかと感じています。

以下に内容を記載します。

事前準備としてはホームポジションに架台を向けて置くこと、緯度経度日時情報を取得しておくこと、架台の種類を設定しておくことの3点になります。(自動導入や、導入支援のドライバで設定していることと同じことをします。)

1.適当な場所に移動して高感度広角カメラでPlateSolving→現在の位置同定+画像の中心点を同期ポイントとして送信
2.現在位置を基準に広角カメラの画角で全天をマッピング+PlateSolvingのインデックスファイルでマッピングしたの全天分の基準星を設定
3.移動時に高感度広角カメラのストリーム映像で全天分の基準星を追いかけ、位置に変更があった場合は画像の中心点の座標を常に送信
4.プラネタリウムアプリで送信されてきた座標(現在地)を表示

2と3が非常に重要な部分です。(そして現状不足している部分)
要は最初にカメラの撮影画像で現在位置とその画角に合わせた全天分の基準星データベースを作ってしまい、カメラのストリーム映像をリアルタイムに解析して全天分の基準星を追いかけながら、フレームの中心になる座標を送信し続けることで現在位置情報を把握するという方法です。

広角のインデックスであれば処理も非常に軽量で済みますし、事前に全天分基準星を設定しておけば、都度PlateSolvingを行わなくても映像に写っている基準星の移動方向で現在地を計算して現在地(画像中央の座標)を送信するだけで済みます。(PlateSolving画像を基準点としてフレーム画像による追いかけ同期)
プラネタリウムアプリで送信されてきた座標情報を表示すればリアルタイムで正確な位置を視覚的にも把握出来ます。
(雲などでフレームに基準星が見えない状態になったら1からやり直し)

この程度の処理であればシングルボードコンピュータ+広角カメラでも充分実現できそうです。(シングルボードコンピュータは位置情報送信専用機にしても良いですね。)

広角カメラの映像+PlateSolvingのインデックスのみで位置解析できるのでどんな架台でも使えます。

観望ならこの装置を設置するだけで常に正確な位置情報を把握出来ます。
撮影に使用する場合は1の工程で撮影用のカメラの位置情報もPlateSolvingで取得→広角カメラの中心点とのずれを差分として計算し基準点にしておけば撮影用のカメラに正確に対象を導入できますね。
導入が済んだら広角カメラの画角を変更してガイドカメラにしてしまえると便利そうです。(ガイド時はフレームからの位置情報を自動送信するのを自動的に停止し、その代わりガイド用の補正信号を送る)

この方法なら手動架台でもでも自動導入架台でも使えますね。
自動導入架台なら指定した対象に移動した際、ズレがある場合は最後のフレームで目標天体とのズレを計算しズレ分補正移動すれば正確に導入できます。(赤道儀の場合は極軸調整も楽になります。)
PlateSolvingのシステムやプラネタリウムアプリはすでにあるので、上記解析部分のみ開発できれば実現できそうです。
実現したら非常に便利そうですが私はプログラミングが出来ないのでお手上げです。。。

誰かこの解析システム作ってくれないかな。。。




前回の記事でPlateSolvingで位置同定した後、映像で位置同定した座標の移動を追いかけるアイデアを記載しましたが残念ながら現状この構想を実現するドライバがありません。。。

原理自体はとても単純なのでPlateSolvingが可能な環境さえあればファインダーを広角レンズを取り付けた天体カメラ(またはCマウントカメラ)に変更すればどのような機材でも簡単な手順でかなり正確に対象導入が可能になりますのでご紹介します。

事前準備
1.プラネタリウムアプリでPlateSolvingに使用するカメラの視野角を表示できるようにしておく
2.広角レンズを取り付けた天体カメラ(またはCマウントカメラ)をファインダーと交換し、ファインダー同様主鏡の中心点と合わせておく
3.PlateSolvingを行った際、プラネタリウムアプリに同期点(写野枠)が表示されるようにしておく


経緯台の場合は準備はこれだけです。
赤道儀で使用したい場合は画像が回転して見づらいので、プラネタリウムアプリの動きを赤道儀に合わせる設定にしておきましょう。(どのアプリでも可能です。この設定にしておけば設定したカメラの視野角が赤道に合わせて回転しますので映像が確認しやすくなります。)


導入の操作手順
1.プラネタリウムアプリを見ながら導入したい目標天体の位置に大雑把に鏡筒を向ける
2.PlateSolvingを実行(プラネタリウムアプリにカメラの現在地の視野角が表示される)
3.目標天体が中心になるようにプラネタリウムアプリの表示を移動させる(その際、PlateSolvingの視野枠とカメラの視野枠が両方見える拡大率にしておく)
4.カメラの視野枠(目標天体が中心にある状態)で見える状態とカメラの映像が同じ状態になるように鏡筒を動かす。(この際PlateSolvingの視野枠、ズレて表示されているカメラの視野枠両方で、基準となるような見やすい星を設定しておくと移動が楽)
5.導入完了


広角のカメラでPlateSolvingすれば、大雑把に目標天体方向に移動したとしてもまずPlateSolvingの視野枠とカメラの視野枠で重なる部分を作ることが出来ます。
それぞれの視野枠で見やすそうな星を基準にして映像を見ながら鏡筒を移動して、映像がプラネタリウムアプリのカメラの視野枠と同じ星の配列に見えれば導入できてしまいます。

上記の手順を絵にすると下図のようになります。

参考図2

白枠がPlateSolving時のカメラの視野枠(中心の緑の円が鏡筒の位置)になります。
白枠内に月やディプタが見えますのでこれを移動の際の基準星にします。(黄枠部分)

青枠でくくったNGC253が目標対象なので、NGC253が中心になるようにプラネタリウムアプリの表示を移動します。
そうするとPlateSolvingの視野枠(白枠)とカメラの視野枠(赤枠)がズレて表示されます。(このズレ分が鏡筒の移動距離になります。)

赤枠内で表示されている星の状態とカメラの映像が同じように見えるように鏡筒を移動します。
ディプタが右上、赤枠左下の黄枠にある3つ星が赤枠と同じように見えるように動かせば導入終了です。
(この図の場合は緑の矢印方向に移動します。)

前回の記事で考えた構想はPlateSolving時の中心座標を起点としてインデックスファイルから全天分の基準星を設定して、鏡筒が移動した場合、基準星を追いかけ続け中心座標の変化をプラネタリウムに送信し続ける(映像で基準星を追尾することで緑枠部分をリアルタイムに動かしエンコーダー代わりにする)というものでしたが、それが実現できるドライバなどが存在しません。(実現できるドライバができればどんな機材でも加工なしで常に現在の鏡筒位置が確認できるのでありがたいのですが。。。)

上記の方法であれば、非常に簡単にその原理をつかって天体導入が可能になります。
手動導入機器などでもPlateSolving用のカメラさえ取り付けることができれば正確な導入が可能です。

興味ある方はお試しください。

追伸
もっとシンプルなアイデアとしてはこの記事で紹介したCマウントZOOMレンズ+Cマウント高感度カメラ(撮像素子が同サイズ程度の天体カメラでも良いです。)をファインダーとして利用する方法になります。
幅広い視野角+正立像+(人間の目より)高感度+プラネタリウムアプリの組み合わせはEAA(電視観望)のみならず導入支援としても絶大な効果があります。

広角でも望遠でも対象が見えていれば(しかも正立像で)導入は非常に簡単になります。
ZOOMすることでより正確に対象を導入できます。
もちろん今回紹介した導入方法と併用も出来ますが、それが不要なほど多くの対象を確実に確認できます。
撮影するのであればガイドカメラにも出来ますし、CマウントZOOMレンズ+Cマウント高感度カメラで観望も楽しめますよ。
多用途に使用できますので興味ある方はお試しください。






以前の記事でPlateSolvingを利用するDSCのアイデアを記載しました。

ネットを検索すると同じようなことを考える人はいるようです。
https://www.cloudynights.com/topic/773229-digital-finder-scope-diy-from-camera-pcb-to-web-interface/

リンク記事を読むとラズパイとカメラユニットを使用してPlateSolvingを利用したDSC+ライブスタッキング専用機を考案している方がいらっしゃいました。

今回の記事のようなPlateSolvingの座標を利用してDSCのように利用できる環境はほとんどありません。
(セレストロンのStarSense Explorerはスマホのセンサーを利用して擬似的に似たような操作が可能です)

プラネタリウムアプリ+PlateSolving環境の併用のみ(撮影場所の確定)であれば、ラズパイ+KStars・Ekosでも可能ですが、INDIドライバの設定などかなり複雑な操作を覚える必要があります。(PlateSolvingの速度は非常に快適ですが、慣れない方にとってはドライバの設定などで苦しむことになるかと思います。)

Windows環境ではアストロアーツのステラショットかTheSkyX+エクステンションがKStarsと同様の環境になりますが、いずれも有料です。(PlateSolvingの速度などは不明)
無料のAscomベースの場合、PlateSolving、プラネタリウムアプリ、キャプチャーアプリの3要素の連携を強いられることになるので、正常に動作する環境が限られてきます。。。(Pothが不具合なく安定して動くかにかかってきます)

PlateSolvingを利用したDSCが専用機として気軽に使える状況が出来れば、架台を選ばず使用することが可能になります。
更にライブスタッキングも可能であればEAAではすばらしいソリューションになるのではないかと感じています。


すでに大分プロジェクトが進んでいるようなので楽しみです。(購入するかも)

以前の記事でINDIGOSkyをご紹介しました。
ラズパイの新しいディストリビューションということで期待しましたが、その当時はINDIGOの本領を発揮出来るアプリケーション群がMacのみで、WindowsではCielSkychartとCCDCiel、APTが実装を始めた頃でした。(その後アストロアーツが同様の環境をギアボックスとして発売しました)

INDIGOはINDIドライバの進化版で、下位互換があると触れこんでいましたが、実際に使ってみるとKStars・Ekosでは動作に不具合が見られたり、INDIGOSky単体で操作するためのブラウザアプリなど目新しさも有りましたが、PlateSolvingが実装されていなかったり、Windows環境ではあまり安定していなかったりと未成熟な感じが拭えませんでした。

そのような状況を打破するためかは不明ですが、オールインワン環境のAin INDIGO Imagerが登場しました。

スクリーンショット 2021-10-18 020752

機能にしてもキャプチャ、フォーカス、フィルター制御、GPS、オートガイド、マウント制御、PlateSolvingに対応とかなり充実した統合環境になっています。
INDIGOSkyのシミュレーションドライバで接続して操作してみましたが、インターフェイスは癖もなくだいぶ使いやすいです。(文字は小さいけど。。)
但し、KStars・Ekosのように星図からの操作ができなかったり(CielSkychartとの接続が必要)、シミュレーションドライバでさまざまな動作チェックが行えないなど動作がこなれていない部分もありました。(実機ではどうでしょうね)

CloudMakersのアプリ群はとても使いやすかったのですがいかんせんMacにしか対応していません。
それに対してAin INDIGO ImagerはWindows、Mac、Linux(ラズパイ含む)にフル対応しています。
実機での動作が安定していれば、INDIGO環境を普及させるキラーアプリになるかもしれません。

INDIGOの場合、INDIと同様Windowsでネイティブにサーバ・ドライバを組み込ませることができません。
そのため、MacやLinux環境が必要になりますが、INDIGOSkyが機能アップしてAstrometly.netサーバが組み込まれて、ブラウザアプリから簡単にインデックスファイルを追加出来る環境が追加されましたので撮影に便利なものが一通り揃いました。

ドライバの起動などもリモート機器のブラウザから全て制御出来ますので、INDIGOSkyをインストールしたラズパイ+Ain INDIGO Imagerという組み合わせは手軽にINDIGO環境を試すには良い組み合わせになりそうです。(INDIGOSkyはLinuxのGUIに一切アクセスせずに使えるコンセプトで開発されていますので新たにLinuxをおぼえなくても問題なく使えます。)

興味ある方はお試しください。


追記
INDIGOSkyの最新イメージを入手して余っているラズパイ3にセットアップしてWindows版のAin INDIGO Imagerへの接続を試してみました。
ドライバなどはINDIGOSky側で起動します。
Astrometly.netのインデックスファイルもブラウザ画面から問題なくインストールできました。(自宅のインターネット環境とLanケーブル接続することを忘れずに)

ドライバの設定などはブラウザ画面で行いますので、INDIとはまた違った煩わしさがあります。。。
接続した結果は

スカイエクスプローラーSE100N架台→☓(接続されるが正常に動作しない)
自作moonlite互換フォーカサー→○
ZWOASI224MC→○

結局昨年同様スカイエクスプローラーSE100N架台が正常に動作しません。。(またおまえか。。)
それ以外は正常に動作しました。
使い勝手は良さそうですが画面の文字が小さすぎます。。。。(APTとかもこの問題で苦痛です)
同じAPIを使用するAZGTiとかの場合はどうなんでしょうかね?
興味ある方はチャレンジしてみてください。



ソフトバンク光を使用しているのですが、先週くらいから頻繁に接続が切れてしまいます。。。(LINUXのアップデートがおそろしいことに。。)
手持ちのルーター3台をとっかえひっかえしてチェックしてみましたが改善しなかったので、本日NTTに来てもらいましたが(チェックしてONUを変更しただけ)、やはり夜になると頻繁に接続が切れます。。。

作業が全くはかどらないので新規にVPN機能付きのルーターを入手してセットアップしてみましたが、やはり症状が改善されません。。。(設定ついでにVPN機能をラズパイから新しいルータに切り替えました。)

当地は木に囲まれているのでケーブルが枝に引っかかったりという可能性もあるため、室内調査をしてもらったときに併わせて影響が出そうな木の伐採も依頼しました。

ルーターも新調されたのでネット接続さえ元にもどれば快適な環境になると思うのですが、いつ復旧してくれるのかが明確にはわかりません。。。

ネットが不調になると本当に不便ですね。。。
明日もソフトバンクに相談です。。。。

先週からネットが不調になってしまいいろいろな作業が滞ってしまっています。

ルーターやネット環境の再構築(ルーターは4台試しました。。。)
再構築ついでにVPN始め、リモート環境もしっかり整備し直しました。(ネット接続が必要な部分は非常に手間取りました。。。)

当地はまわりを木に囲まれているため、外的要因(木の枝がケーブルを強く圧迫)も多数見受けられたので、回線事業者、マンションの管理業者、電力会社(電気の電圧不足なども疑われたため)に連絡しチェックや、ケーブルに干渉している枝部分の撤去などの交渉も行いました。

昨日電力会社に電圧状態をチェックしてもらうため機器の取り替えなどを行っていいただく際、サーバ類を全てオフにしました。

工事が終わり、諸々機材を立ち上げていると一台だけどうやっても電源がオンにならない機材がありました。

嫌な予感がするので分解してみた写真がこれです。


IMG_4152.jpg

最近似たような体験をしています。。。

嫌な予感は当たりました。
またもやコンデンサが壊れています。。。

この壊れた機器は「イーサネットハブ」です。
ハブはこの機器以外にももう一台つないでいるので、この機器に接続したものを繋ぎ変えてみると。。。

今までのようなネットの不具合が無くなりました。。。

どうやら、壊れかけたハブが回線のショートを引き起こしていたようです。
機器がタイミング良く壊れてくれたおかげで気づくことが出来ました。。。

とはいえ、今回の騒動で信号ケーブルを木の枝が強く圧迫している箇所も複数発見しましたので、こちらも継続的に進めます。
電力の問題も継続です。(トラブル候補オンパレードです。。。)

しかし、まさかの場所が原因の一つになっていました。

機器が壊れることは残念なことですが、壊れてくれたおかげで不具合箇所がわかるというなんともな結果です。。。

問題行動を起こしたハブですが、新規に追加購入しました。(現状では口数が不足するので接続できていないものもあります)

併せてコンデンサも購入しました。

修理して治るようなら再度壊れるまでしっかり働いてもらいます。
(迷惑かけた分の落とし前はきっちりつけていただきましょう(笑)、楽に引退はさせないよ)



このブログでは、天体機器制御用PCとしてSBC(ラズパイ4など)を利用してLinux・INDI(及びINDIGO)環境を使用する方法を多数ご紹介してきました。

INDIやINDIGOはTCP/IPを利用するネットワークドライバなので転送経路や保存場所(システムのマイクロSDが非常に低速)を整える必要がありますが、私自身撮影環境としてもEAA環境としても問題なく利用できておりましたのでご紹介しました。(安定はしていますが、使い勝手など癖があるので習得は必要です。)

PCと比較して電力消費量も少ないので軽量なシステムが構築可能ですが、CPUの高速化などで困った問題が出てきました。

それが屋外で使用する場合の電源です。
私が使用するラズパイ4やNanoPiM4は5V3A(15W)が必要になります。(しかもUSB2)

要は標準USB2で無理やり3Aを利用しているような状態です。
この仕様がかなり厄介で、USBの標準フォーマットにも準拠していませんし、USBの電力供給規格であるPDやQC3などにも対応していません。。

私は今まで純正弦波ポータブルバッテリーを使用して100VからACアダプタを利用したり、ネットをくまなく探して5V3A以上の出力があるモバイルバッテリーを利用したり(めったにありません。。。)となかなか注意が必要でした。(電力が不足すると謎のトラブルが続出します。。。)

RockPi4は正式にPDに対応しているのでこういった苦労はありませんが、多くの方はラズパイ4をお使いだと思います。

最近冬の観望環境を整備する際、回避方法を見つけましたので以下に記載します。

条件
・PDまたはQC3で15W以上の出力に対応したモバイルバッテリーや、シガーソケットアダプタ
・5V3A対応を明記してあるUSBタイプCケーブル(100均で販売されているもの)


以上です。

ポイントは100均で販売されているような無印(USB2)タイプCケーブルを利用することです。(5V3Aの表記だけは確認してください。)

この方法であればPDもQC3もどちらでも大丈夫です。
PDであれば両側がタイプCのケーブル、QC3であればタイプA-タイプCのケーブル(いずれも5V3A明記の無印ケーブル)をご利用ください。

通常PDやQC3はチップ付きのケーブルを利用します。
これでバッテリーやアダプタと接続機器のマッチングを取りますが、無印USBケーブルの場合は電圧が5Vで固定されます。

PDもQC3も5Vであれば3Aまで供給出来ますので、無事ラズパイ4(NanoPiM4もOK)で利用できるようになります。

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このような廉価な機器と安いケーブル(5V3A明記の無印タイプC)であれば制約の網をかいくぐって利用できてしまうわけです。(正規の方法で使えるのが一番ですが、SBCの電源端子自体が正規のルールに沿っていません。。。。)

PDやQC3が利用できれば選択肢が一気に拡がります。
私自身所有するバッテリーやシガーソケットアダプタで試してみましたが全て問題なく安定動作してくれました。

屋外でのSBC(ラズパイ4など)の電源でお悩みの方はお試しください。(但し、自己責任で)



またもや問題ですが(笑、シリーズ化しそう)、天体撮影やEAA(電視観望)などは天体機材が複数になり、私も含め多くの方はそれらをPCで制御することになるため電源(これも悩みのタネ)や、タイトルの配線などは頭が痛い問題になります。

私は当地に引っ越してから150m先の広場まで機材を持っていき、WIFIルーターを使って遠距離リモート観望を行っていますが、お気軽なイメージがあるEAAも遠距離からリモートとなるとフル制御が必要になるのでなかなかの重装備でした。(そして機器の接続や撤収も地味に面倒でした)

今回冬の観望環境を整備した時、PDやQC3がケーブルを選べばMINIPCやラズパイ4で利用できる電力量を任意の電圧で出力出来ることがわかったため、配線を見直し、使いやすいように整理しました。

ポイントは以下
・ベースは12V(5Vも利用可能にする)
・PDやQC3機器を有効に活用する
・配線量を極力減らし、可能な限り接続したまま移動できるようにする
・ポータブル電源、モバイルバッテリーいずれも利用できるようにする
・MINIPCやラズパイ4などで制御は全て賄う(どちらもポータブル電源、モバイルバッテリーで使えるものを選ぶ)


12Vをベースにすれば豊富な種類のある車の電装部品などが利用できます。
MINIPCやSBCはUSB端子が多いので機材をまとめて接続できます。


今までは広場でリモート観望する際はポータブル電源のAC出力を利用して100Vで使っていました。
そのため、地上から数本の電源ケーブルとLanケーブル1本が立ち上がっていました。
接続も現地で行っていたため、時間がかかりましたが、今回の変更でPD、QC3を利用することで廉価に複数の電圧を選択できるようになったため、機材を整理することができ、ほとんどの配線を接続したまま運べるように出来ました。

IMG_4192.jpg

架台の電池ボックスを外し、1本の12Vケーブルを3本に分岐するボックスを付けます。


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使ったのはこれです。半田つけ不要でケーブルを分岐できます。


IMG_4198.jpg

架台本体にシガーソケットを装着し、先程のケーブルを分岐したソケットとソケットタイプのPD、QC3端子を接続します。(ポータブル電源用)

地上にはポータブル電源、ルーター、安定化電源を置きます。安定化電源は電源ケーブルを2本分岐してあるため、1本をルーター、あと1本を本体に接続します。
あとはMINIPCとルーターをLANケーブルで接続し、本体に電源ケーブルを接続、分岐したケーブルでMINIPCとモニタを接続すれば完了です。(架台本体は電池ボックス内部で接続、USBケーブルは接続したまま運べます。)

モバイルバッテリーを使う場合はPDを分岐ケーブルに差し替えます。電力が不足するようであればQC3端子に12V昇圧ケーブルを刺し架台と接続します。(5.5・2.1Φジャックに統一)これはお気軽観望用でルーターを使用せず、MINIPCのホットスポットにタブレットを接続して利用するため、地上からケーブルが無くなります。


IMG_4196.jpg

モニタなど使わないときはベルクロで架台本体に固定します。(運搬時外すケーブルはベルクロで固定して運搬できます)
USBはハブを利用して奥まった位置にありますので、接続したままでも安全に運搬できます。

今回の変更でポータブル電源を利用する場合は電源ケーブル1本、Lanケーブル1本の合計2本のみで接続出来るようになりました。

モバイルバッテリー利用の場合は地上からのケーブルは0本、モバイルバッテリーのPDを分岐端子に接続し、MINIPCに電源ケーブルを差し込めば準備完了です。

本当はもっとスマートに鏡筒部分を箱型にしてMINIPCなど全て収めたかったのですが、工作難易度が高いため挫折しました。

でも、まあ今回の変更でも今までに比べたら圧倒的に準備は楽です。
ベランダなどに設置してお気軽観望する場合は本体持ち出せば完了です。

MINIPCやSBCを制御用に使って、PD・QC3を有効利用すればかなり機材を整理できます。

現状では車の電装部品、PD、QC3を有効活用するのが結構効果的かなと思いました。
POEなど電源と信号を重畳する規格もありますので、工夫次第ではかなり配線を整理できそうです。

配線はかなり使い勝手が変わる部分なのでメーカ側でも配慮してほしいですが、現状ではユーザー側の工夫で乗り切るしかありません。(天体機器も車同様ボディーアース使えるのになあ、、そして車のように配線を隠す配慮をして欲しいところです。(ケーブルに引っかかって何度冷や汗かいたことか・・・))

みなさんも工夫しているところなどありましたら是非教えて下さい。


高感度ズームカメラのリモート対応と併せて計画していたもう一つのプランで必要になる製品がようやく揃いました。

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POEスイッチングハブとスプリッタ、及びすきまケーブルです。

POEスイッチングハブの納期が途中で延びてしまい注文から約1ヶ月以上かかってしまいました。

当家にはPOE対応の機器は無いのですが、なぜこのようなものを頼んだのかというと、ベランダでの観望を更に容易にするためです。


unnamed.jpg

機材の方はケーブルを接続しておき、このようにモバイルバッテリーとスプリッターを置き換えPOEスイッチングハブから接続したLanケーブルを1本スプリッターに挿せばベランダでのリモート観望の準備完了です。

POEハブは家のLANに接続されているので、家の中のどのマシンからでもリモート観望が可能になります。
敷地内の広場まで移動するときには使いませんが、ベランダでちょい見するときにはケーブルを1本つなぐだけのお気軽さでリモート観望が出来るようになります。

このようにPOE対応機器が無くても、消費電力の少ない機器でシステムを作ればLanケーブル1本で、電力もデータも賄うことが出来るようになりますので、ベランダ観望をしている方には適しているかと思います。

ベランダでのちょい見環境はこれで整いました。(EAAの方はこれで完成)

あとは高感度ズームカメラの制御ボックス用の部品が届くのを待つのみ。。。(あと一つが届きません。。。。。)

高感度ズームカメラのリモート環境が整うまではEAAを楽しもうと思います。





ブログでご交流いただいているKさん(万が一にもご迷惑かかると申し訳ないのでお名前は伏せます。)よりAZ-GTI及び三脚など一式をお譲りいただきました。


IMG_4339.jpg

AT100N架台だと鏡筒の長さに制約があるのでヤフオクで物色していましたが敗戦続きだったのでとても嬉しいです。

心より感謝します。ありがとうございました。

昨日日曜日に届いたのですが、沢山のオプションまで送っていただいたので我が家でどのように活用しようか考えぬき、方向性が決まったので早速とりかかります。(フル活用します)


IMG_4340.jpg

IMG_4341.jpg

架台は対空双眼(大)で使用することにしました。(作業の最中で散らかっていて申し訳ありません。。)
HF経緯台とベストマッチで、折りたたむと持ち運びしやすいサイズにまとまります。


IMG_4342.jpg

微動雲台は対空双眼(小)のL字金具に取り付けました。
小さい方の対空双眼はC8とツインで利用できるように準備してありますが、かなり調整しても両鏡筒で視野が少しズレてしまいますが、これで楽に調整できそうです。(少し重量オーバーかも)

本体の動作チェックを行った所、問題なく動作するのですがSE-AT100N架台と向きが逆に動くため(赤道儀用のファームウェアの仕様のようです)、ネットで調べて汎用ファームウェアに入れ替えました。
(ファームウェアの入れ替え時、エラーが出て架台が動かなくなるトラブルがあり冷や汗をかきましたが、なんとか無事に入れ替えできました。)

USBシリアルを追加で購入しようとネットで確認したらどこも売り切れ。。。
部品を漁りこの架台用に自作ケーブルを作成しました。

ついていたアリミゾはボルトで締め付ける仕様だったので、固定設置のマルチカメラシステムで利用し、マルチカメラシステムで使用していたアリミゾを架台本体に取り付けました。(架台本体は作業中なので後日)

電源やPC、モニタなどの取り回しなどを考慮して本体にも少し手を加えようと思います。
年末の夜中のお楽しみとして感謝しながらコツコツ作業しようと思います。

Kさん、ありがとうございました。(主力機としてフル活用します)




今日はオフです。

お昼を家族で食べていたら、AZ-GTi改造のための部品が届きました。
早速作業に取り掛かります。
改造のコンセプトは『観望準備をとにかく楽にする』です。
AT-100N架台も同様のコンセプトですが、架台が小さいので細かな工作で同様の環境を作ります。


IMG_4346.jpg

届いた部品は1品、9V電池用の接続端子です。
このような改造の際良く使用する万能部品、アストロショップダ○ソーの桐のまな板も使います。


IMG_4347.jpg

9V電池用の接続端子をはんだつけ
断線しないようしっかりとケーブルをまとめます。


IMG_4348.jpg

本体の中にある電池ボックスを外し、作った部品と接続します。
奥に見えるのは前回自作したシリアルUSBケーブルです。(ケーブルの長さをボックス内で調整しています。)


IMG_4349.jpg

パチンとはめ込めば完成、下の端子に電力を入力すれば本体と上の3つの端子に電源が供給されます。
念の為ヒューズボックスも完備しています。(過去の経験上)

架台の左側には桐のまな板を加工して作った板を取り付け(表面にベルクロを接着)木ネジでがっちりネジ止めしています。(工作のアラ隠しで黒く着色)


IMG_4350.jpg

板の部分は万能に利用します。長距離移動時(近距離の場合はケーブルを刺したまま移動)のケーブル保管、モバイル電源やPOEスプリッター、小物入れなどの取り付け、運搬時本体に接続してあるシリアルUSB(RJ12)の保護にもなります。


IMG_4351.jpg

フル装備ではこのようになります。
モニタはリモート時は不要なので取り外します。
使用していたAT-100N架台の接続と互換性を持たせ、数本のケーブルを繋ぎかえるだけで架台変更が出来るようにしました。

ベランダであれば、Lanケーブル1本、広場まで移動する際はポータブル電源、ルーター、架台・鏡筒にLanケーブル1本、電源ケーブルを2本(ルータと架台)接続すれば準備できます。

一通りの動作チェックも終わりましたので、これで計画していた全てのメニューが完了です。
予定通り年内に全ての環境を完成することができました。(良かった)

後は晴れた夜を待つのみですね。

昨年末から少しずつ手を加えEAA、高感度カメラのズーム観望の使い勝手やリモート化がほぼ満足できる状態になりました。

現在住んでいるマンションではベランダにACを引くことが困難(寒冷地仕様の二重窓、コンセントが出入りする窓から遠いなど)なため、ケーブル1本でデータ転送と電源を確保出来るPOEを利用しました。

そのため、視界は狭くなりますがベランダであればある程度撮影もできる環境になりました。

以前撮影していた時はベランダに架台などを放置しておけたので設置などが楽だったのですが、今住んでいるマンションはそのようなことが出来ないので可能な限り簡単に設置できる準備をしていこうと思います。


IMG_4369.jpg

室内で赤道儀の動作チェックをしながら、どのような組み合わせで設置するかを考えます。


スクリーンショット 2022-01-19-01
スクリーンショット 2022-01-19-02

INDIドライバは問題なく動作、WIFIを利用した無線での接続も問題ありません。
(問題なく動けば煩わしいマウントからのUSBケーブルが1本減らせます)


スクリーンショット 2022-01-19-04
スクリーンショット 2022-01-19-03

カメラをシミュレーションドライバにしてオートガイドやPlateSolverの動作確認もします。
以前はオートガイド端子を利用していましたが、無線接続のマウントのみでもガイドできそうです。
(ガイドケーブルも不要ですね。更にケーブルを減らせます。)

Ekosのオートガイダーもかなり使いやすいです。

AUX端子に自作ケーブルでUART接続すれば、EQMod同様ハンドコントローラー無しで運用出来るので手持ちの部品でケーブルを作って試してみましたがこちらは残念ながら動作せず。。。


IMG_4370.jpg

雑然としていて恐縮です。。。
以前はベランダにACが引けたのでピラー脚の下に箱を置き、必要なものを全て入れてその上にノートPCを乗せて(終盤にラズパイ3に変更)操作していました。箱の中のUSB機材やACアダプタは全て繋いであるので、見かけによらず楽に設置できました。しかし、今回はこの部分を整理する必要があります。

EAA環境や高感度ズームカメラ環境のようにケーブルを接続したまま移動することは出来ませんが、POEも利用してや箱の中の機材(フォーカサー、USBハブ、一眼デジカメやマウントなどのACアダプタ類、電源カプラなど)を現在の環境で使いやすいように整理すれば設置の手間もある程度減らせそうです。

今回の室内テストで大まかな方向性はつかめましたので、空いた時間に撮影環境もぼちぼち準備していこうと思います。




前回の記事から、現在の居住地のベランダで撮影も出来るようにあれこれ計画していますが、AC電源が物理的に引くことが困難な状況で、更には機材を二階の倉庫部屋から運び出さなければなりません。
以前ベランダでしていたような箱の中に必要なものを接続状態でいれておき、パッと設置して撮影後も放置といったことはできません。その当時の設定のままでは当地では無理が生じます。。。(ここでもAC引けて、置きっぱなしにできると良かったのですが。。。)

リモートEAAや高感度ズーム観望用にPOEを準備しましたが、さすがに赤道儀を使った撮影環境では電力が足りません。

前回の検証でシステムを極力シンプルにしていけば赤道儀を使った撮影でも50W以下で安定稼働できそうです。

以前使用していた箱の中から必要なものを取り出し、まとめ直していますが以前ベランダで撮影していた当時のわたしも結構工夫していて15分くらいで全て組み立てて撮影できるような環境でしたので、今回も素早く設置・撤収(これが必要になる分面倒です。。)出来るように工夫しようと思います。(今の居住地では2階の倉庫部屋から一階のベランダまで運び出さないといけませんし。。。)

電力の関係はPOEとポータブル電源を併用すればゆとりをもって撮影できそうですが配線が若干面倒になります。。。

なんかいい方法ないかとネットを見ていたらこんな商品が。。

スクリーンショット 2022-01-21 211752

60WのPOEインジェクターが送料含めて2000円で購入できます。(しかもアクティブタイプ!)

以前購入したPOEハブもアクティブタイプなのでPOE非対応機器を接続した場合は普通のHUBとして使えます。

赤道儀を使うときだけ室内でこれを接続すればLANケーブル1本でデータも電源も全て賄えます。(配線が減らせるのが一番うれしいです)

現在の環境でメリットが非常に大きいので人柱として注文しました。

リモートEAAやリモートズームカメラ観望はベランダに運んでLANケーブル1本挿せば準備が整いますが、さすがに赤道儀なのでここまでお手軽にすることは無理です.。しかし室内である程度組み立てて設置出来る状態にすれば、2~3回の運搬は必要ですが、2~3箇所を組み立てて数本のケーブルを刺すだけで準備できそうです。

他にも諸々小物部品を注文しましたが、海外通販なので冬の間に間に合うかが問題ですね。。(出来るところはコツコツ進めています。


追伸
さすがに以前のベランダのような使い勝手がないので、移動組み立てが15分で全て完了というのは難しいですが、室内である程度組み立ててからベランダでは10分位で組み立て・準備出来るような環境にしたいと思います。準備もですが、撤収は特に簡単に速く終わらせたい。。。。(じゃないと寒くて死ねます。。。)


現在ベランダで撮影環境を作るために中国からの部品待ちの日々が続いています。。。(POE関連とRS232Cレギュレータ)

私の赤道儀(初期型のセレストロンAdvancedーVX)はハンドコントローラー下部からシリアル端子(現在のものはUART変換されたMINIUSB端子)が出ているのでこの部分に改造を加えて無線化する予定ですが、天体機器の制御信号を無線化する障壁の多さに辟易としています。

環境整備の一助にもなるかと思いますのでそれぞれの問題を記載していきましょう。

●シリアル(またはUART機器)・・・一番問題が多い部分
マウント、フォーカサー、オートガイド端子(おそらく)、ローテーターなど多くの機器がシリアル(RS232C)で制御されています。
メーカーごとにシリアル端子の信号ピンの配列がバラバラ、シリアルにUART機器を追加してUSB端子が出ているものなどバラバラです。


問題なのは以下
・シリアルでそのまま通信を行うものと、UART(シリアル→USB変換)に変換されたものが混在(それぞれ対処が異なる)

・シリアル→無線LAN、及びBluetooth変換機器が気軽にメーカー、販売店から入手しずらい※

※天体機器メーカーや販売店が販売している機器は海外製で技適が取得されたものが皆無です。。。

・Windowsに関しては無線化したシリアルを変換するアプリを追加しないと利用できない。

・iOSはシリアル→無線LANには対応しているが、シリアル→Bluetoothには対応していない(SPP未対応)

・アンドロイドに関しては無線LAN(アドホック通信)は未対応、シリアル→Bluetooth(SPP)が対応。

・機器のシリアル端子のピン配列がメーカーによって異なる(調べないと正常に動作しない)


本当に問題だらけですね。。。
天体機器からシリアル端子がそのまま出ている(UART変換されていない)場合は以下の製品が利用できます。

ラトックシステム Wi-Fi RS-232C変換アダプター REX-WF60

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WIFIで接続する場合(iOS、Mac、Linux)Windowsは変換アプリが必要


ラトックシステム Bluetooth RS-232C変換アダプター REX-BT60

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Bluetoothで接続する場合(アンドロイド、Windows、Mac、Linux)

産業用のものであれば他にもありますが、数倍高額になります。。。


UART機器の場合は更に面倒です。

サイレックス・テクノロジー USBデバイスサーバ DS-520AN

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Windows、Mac限定であればUART機器くらいの転送量であれば上記製品で動きます。(利用するためにドライバが必要になるのでiOS、アンドロイド、Linuxでは利用できません。。。)

私が配布しているAstRPiにはser2netと呼ばれるプログラムを組み込んでありますのでUART機器の無線変換器として利用できます。(SkySafari用に一台のみ接続できるように設定してありますが、設定ファイルを書き換えれば複数台のUART機器を無線化出来ます。)

UARTを無線化出来る商品にはSkyFiがありますが、残念ながら日本では販売されていません。(技適問題もあります。)

あとはESP8266やESP32の開発環境から自作でしょうか。。。
ガラパゴス化した日本の法律と、メーカー、販売店の非対応でユーザーが環境を構築しづらい状況がつづいていることは残念でなりません。。


●カメラなど(天体カメラ、一眼デジカメ)
天体カメラと一眼デジカメでは対処が異なります。(画像処理エンジンの有無)

INDIやINDIGO(Alpacaもここに加わるはずですが、発表されてから4年も経つのにドライバが揃っていません。。。)などネットワークドライバを利用することになります。

原理的には上記のようなUSBデバイスサーバも利用できるはずなのですが、私が試した機器では映像信号のような転送量が大きいものはまともに使えませんでした。

以前から記事に記載していますが、天体カメラのデータ処理方法は無線転送するには重すぎます。(使えるには使えますが、かなり工夫しないと快適に動きません)

デジカメに関しては画像処理エンジンやバッファが利用できますのでプレビューをJPEG、保存をカメラのSDにすれば快適に利用できます。(画像処理エンジンを利用して画像の転送量を減らすことができます。ライブビューはデフォルトで画像処理エンジンによって軽量化されています。)

この目的であれば市販されているものでもっとも簡単に利用できるのはZWO社のZWO-ASIAIR Pro(中身はINDI)でしょう。
アストロアーツのステラショット2+ギアボックス(中身はINDIGO)もサポートが日本語で受けられますので良いかもしれません。

私が配布するAstRPiとラズパイ4で頑張ってご自身で環境を作ることも出来ます。


天体機器はEAAを行うにしても、撮影を行うにしても複数機器の制御が必須になります。

但し、現状では制御信号を無線化して利用するためには非常に多くの障壁があります。。。
障壁のいくつか(ガラパゴス化した法律、製品の販売体制など)はユーザーでは対処出来ない部分に問題があるのも残念ですね。(この部分は調べれば調べるほど残念な気分になります。。。。)

まあ、迷路のような状態ですが、自身が使いやすいように環境をまとめていきましょう。



追伸
一部のOSに関してはシリアル機器を複数接続するだけでも厄介なのに、無線化となると更に輪をかけて面倒になります。

電波法なんかはとうの昔に国際化されているはずなんですが(じゃないと飛行機飛べません。。)、なんでmWレベルの少電力機器に輪をかけて独自規格設けるんでしょうね?(なんのための国際規格なんでしょうか。。しかもその管理運営に使われているお金は我々の税金です)

自分の備忘録として記載します。

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DSC用に購入、ESP32はTTL3.3Vですが、このボードは5Vにも対応しているのでエンコーダーを利用するDSCに便利です。


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このボードは12V入力に対応しているのでマウントのハンドコントローラーから電源を取り込んで利用できます。
以前紹介したこのプログラムを一行書き換えればUARTブリッジ(WIFIでシリアル垂れ流し)として利用できます。

#include <ESP8266WiFi.h>→#include <WiFi.h>

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配線用のケーブルです。


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マウントのシリアルケーブルから出ている信号をESP32で利用できるTTLシリアルに変換してくれるボードです。


槌屋ヤック 車用 ソケット分配器 CEツインソケット 24V CE-301

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12Vをシガーソケットにして分岐します。


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以前紹介したシガーソケット用のPD、QC3電源です。ラズパイ4とデジカメの電源をここから取ります。
ケーブルは100均一のUSB2タイプのものを利用すればラズパイ4で問題なく利用出来ます。


DR-E8 DCカプラLP-E8互換バッテリーUSBケーブルをACK-E8 AC電源アダプタの代わりにする、Canon EOS Kiss X4、Kiss X5、Kiss X6i、Kiss X7i、Rebel T2i、T3i、 T4i 、T5i、 550D、600D、650D、700D より多くのカメラ

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一眼デジカメの電源用として、上記PD・QC3アダプタのQC3側で接続すれば問題なく使えます。



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基板取付に利用しました、便利です。



POEインジェクター

私は60Wタイプを購入しました。問題なく使えます。



POEスプリッター

同じく60W対応のものを購入しました。この製品はPOE電力を12Vで取り出すことが出来ますので、POE非対応機器で利用する時に便利です。(天体機器とか)

フォーカサーは以前から利用していたFCUSB

オートガイダーも以前から利用しているLODESATRです。

今回、機器制御はラズパイ4・AstRPiの組み合わせにしました。
一眼デジカメでの撮影であれば画像処理エンジンが利用できますのでPleteSolvingやプレビューなどはJpegで運用すれば軽快に使えます。

上記のものをまとめるボックス制作などは毎度おなじみ(笑)のアストロショップダイ○ーの桐合板のまな板と金属ポールを利用しています。(今回は3枚)

まな板を黒く着色し、必要なものを木ネジでやベルクロで取り付けてポールを支柱にしてネジ止め。

工作自体は着色にもっとも時間がかかったくらいで簡単ですが、POEインジェクター、スプリッターなどAliでしか購入できなかったので時間がかかりました。。。

簡単な説明も付けましたので自作用の参考資料にしてください。
(すべて動作チェック済です。)



やまぎりさんのブログで電波観測のコメントをやりとりしたとき、私自身も興味が出てきていろいろ調べてみました。

電波天体観測なんてアマチュアには縁がないものだと思っていましたが、調べてみたら現在は驚くほど敷居が低くなっているようです。(実は電波観測ってアマチュアからスタートしているみたいですね。)

以下リストにまとめます。

●電波観測機器

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RTL-SDRと呼ばれるUSBで接続して利用する広域電波受信機です。
おもちゃみたいな感じですが、なんとこの機器で24-1700MHzまでの広範囲の電波を受信することが出来ます。
PCとの設置などに気を使えば受信感度などもなかなか良いようです。


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オプション的な位置付けですが、アンテナの電波を増幅するプースターですね。LNAと呼ばれる機器です。

アンテナと上記RTL-SDRとの間に挟んで使います。
RTL-SDR+アンテナのみでもかなりの電波を受信できるようですが、宇宙の弱い電波を増幅するために利用します。


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これもオプション扱いですが、PCを利用するとPC本体から出る電磁波の影響が出るのでなるべく受信機から離して設置するためにUSBリピーターケーブルなどを利用するようです。


アンテナに関しては観測する電波で計算します。
アマチュアでよく利用されているのは水素観測の21cm線と呼ばれる1.42GHz帯、流星観測の53.755MHz帯などのようです。

特に水素観測は幅広く利用されているようです。
超短波なのでアンテナのサイズも小さくて済みますね。

あとはパラボラ(BSアンテナでおなじみ)やホーン(ダンボール+アルミ箔などで自作できます)で更に電波を効率よく集めて利用するようです。

パラボラアンテナは100均の中華鍋や傘とアルミ箔などで自作する方もいるようです。

なんと電波観測として準備するのは上記機器だけです。
後はPCアプリと架台があれば観測出来ます。

アンテナを自作で済ませればなんと1万円以内で観測環境が整ってしまいます。

●マウント
流星観測に関しては上記アンテナを三脚などに固定するだけです。
特定の対象を観測するには自動導入機構がついた赤道儀や経緯台があれば素早く対象を探せます。

写真を撮るわけではないので、経緯台でも全く問題ありません。

●PCアプリ

・SDR#(Windows、無料)
Windows用の汎用無線受信アプリです。
非常に多くのプラグインを追加することができ、天体電波観測でも利用者が多いアプリです。
上記RTL-SDRにも対応しています。

・INDIーRTL-SDRドライバー(Mac、Linux)
INDIサーバ・ドライバ環境では上記RTL-SDRのドライバーが用意されています。
スペクトルをFitsファイルで書き出す機能などが利用できるようです。
他の天体機器と連動してマウントの自動導入やスケジュール観測などフルスペックの観測環境を構築出来ます。

ラズパイ4+AstRPiでも環境ができてしまいます。

スペクトルをFitsで書き出せるようなので、SiriLを使用すれば時間経過でスペクトルの変化を動画にも出来ます。

電波観測などアマチュアには縁の無いものだと思っていましたが、すでに天体観測機器を持っている方であれば驚くほど手軽に観測環境を構築できます。

以前は高性能な電波受信機といえば数十~数百万オーダーだったのですが、処理系統をPCをに行わせることで非常に廉価に環境を作ることが出来るようになりました。

調べるまでまさかこんなに手軽に環境が出来るとは想像していませんでした。(お手軽観望の高感度監視カメラのシステムよりはるかに廉価です。)
観望や撮影の環境が一通り整ったのでチャレンジしてみようかな。。。


追伸
あまりの敷居の低さに驚きましたが、よく考えたら映像や音楽制作など高額な専用機必須のハコ(環境・設備などの業界用語)依存の業界もPC+アプリでかなり置き換わってきています。
昔だったら数千万~数億円の設備が無いと出来なかったことが今はPC+アプリでかなり(ほとんど)出来るようになりました。

アイデアや、モチベーションがあっても予算が無くて出来なかったことが工夫すれば出来る時代になったということですね。
そうなると昔以上にアイデアやモチベーションの有無が結果に関わることになります。

もしかしたらプロよりもアマチュアから面白いアイデアが多数誕生してくるかもしれません。(そう言われてみれば天文系も以前からその傾向がありますね。)


以前の記事で天体の電波観測について触れました。

かなり未知なる世界ですが、道具だけは気軽に揃えられるので試しに買ってみました。

私が購入したのはこの3つです。

RTL-SDR Blog V3 R820T2 RTL2832U 1PPM TCXO HF バイアスティー SMAソフトウェア定義無線 ダイポールアンテナキット付き

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うっかりしていましたが、LNAと呼ばれるブースターは両側ともメス端子だったので、オス端子に変換するアダプタが必要なことに後から気づき、後日追加注文しました。(まだ届いていない)

ロッドアンテナが付属したものを購入したのでとりあえずはこれだけで本体の動作確認は出来ます。

天体用のアンテナ(1.2GHz)やLNAの接続は環境が整ってから作る予定です。

では環境づくり

●Windows
・SDR#

まず最もメジャーらしいSDR#というアプリをインストールします。
このアプリで手動になりますが、RTL-SDRアダプタのドライバもインストールできます。

アプリのフォルダーの中にある”install-rtlsdr.bat”というファイルをダブルクリックすることでドライバーがインストールされます。
通常だとこれだけでドライバを選択出来るようになり使えるはずですが、RTL-SDRドライバが表示されない場合は”zadig.exe”を起動して登録します。(下図参照)

2022-03-05 -1

・HDSDR

これもメジャーなアプリらしいのでSDR#でドライバなどをインストールして動作確認した後にインストールします。


●ラズベリーパイ4

INDI環境さえ作ってあればINDIで利用するRTL-SDRドライバはすでにインストールされていますのでドライバを選択すれば使用できます。なぜかINDIWebマネージャーでは選択出来ず、EkosのProfileEdhiterからしか設定できませんでした。(ProfileEdhiterにしてもAUX→otherという分かりづらいところにあります。。。)

INDIドライバが動かない場合に備えてターミナルから以下のアプリもインストールしておきます。

sudo apt install rtl-sdr

sudo apt install gqrx-sdr


上のコマンドがWindowsのSDR#とネットワークで接続出来るようにするドライバ、下のコマンドはラズパイ用の受信アプリです。

環境が整ったので諸々チェックします。

2022-03-05-2.jpg

INDIのドライバは接続は問題なくしてくれますが、動作不良なところが多々あります。。。一通り動かしながらチェックしてログをフォーラムに送信。(またもや不具合報告)


2022-03-05-4.jpg

ラズパイからWindowsに接続するにはターミナルから以下のコマンドを入力します。

rtl_tcp -a 0.0.0.0


2022-03-05-3.jpg

Windows側のドライバを”RTL-SDR TCP”に変更してラズパイ4の固定アドレスとポート番号1234を指定すればラズパイ4に接続されたRTL-SDRモジュールからLANでWindowsのSDA#で受信出来ます。


2022-03-05-5.jpg

ラズパイ4にインストールしたGqrxという受信アプリでも問題無く接続できました。

今回はWindowsでの環境づくりと受信チェック(FMのみ)、ラズパイ4のINDIドライバのチェックと環境づくり、ラズパイ4とWindowsのネットワーク受信までを確認しました。

ソフトウェアラジオ(RTL-SDR+アプリで構築する環境をそのように呼ぶらしいです)は私にとって完全に未知な世界なので、手探りで動作確認を行っていますが、なかなかややこしいですね。。。

とりあえずは覚えながら環境を作っていこうと思います。





以前の記事でチューナー部の準備はできました。

ダイポールアンテナ付きのチューナーを購入したのでこれだけでも観測出来るのですが、水素線1.42GHzをより効率よく受信できるようにアンテナを自作してみます。

電波観測というと巨大なパラボラアンテナがイメージされますが、正確に言うと反射部分(パラボラ部分)とアンテナ部分に分けることができます。

アンテナ部分は受信したい電波の波長で計算します。電波の波長が短ければ短いほどサイズが小さくなります。
反射部分に関しては反射望遠鏡同様大きければ大きいほど少ない電波を集めることができます。

なので、反射部分とアンテナ部分を分けて考える必要があります。

ではまず反射部分から考えてみましょう。


自作アンテナ (1)

電波は金属に反射される性質があります。(波長が短いほど顕著)
光同様パラボラや球面などで集めることができます。

私は図のように金属の球面を焦点面で反転して(赤点部分)大小並べることにしました。
大きな一次反射面で空中の電波を集め、小さな二次反射面で電波を一次反射面に返し逃さないようにします。
こうすれば原理上集めた電波は鏡合わせ状態になり逃げません。

電波を集める反射面に関しては大きければ大きいほど良いのでしょうが、運用などを考えて手に入りやすいもので作ります。
(少なくとも1.42GHzの波長21cmよりは大きくしたいです)

アンテナは焦点位置の図の赤点部分に設置します。


さて、次はアンテナ部分です。
ダイポールアンテナが楽ですが、私は地デジ受信で自作したことがあるヘンテナを作ることにしました。


自作アンテナ (2)

日本のアマチュア無線家が考案したアンテナです。
制作が楽な割にはなかなか感度が良いです。
図のサイズで制作すれば希望する周波数を効率的に受信できます。

水素線1.42GHzの場合だと、縦約10.5センチ、横約3.5センチの長方形を針金などで作ります。
ケーブルを接続する部分は給電点と呼ばれ、図のように1/8λ~1/10λの位置に設置します。(1.42GHzだと
2.6~2.1センチほど)
ケーブルは購入したRTL-SDRのアンテナ端子に接続出来る、50ΩのSMAオス端子がついたものを用意します。

ケーブルの皮膜を約3cm程度剥き、外側にある網線を約2cmほど露出した状態にします。

網線に銅線をハンダ付けして給電点の片側にハンダ付けします。

ケーブル中央の銅線は網線と反対側の給電点にはんだ付けします。

正式には給電点にバランと呼ばれる機器が必要ですが、上記寸法で接続すれば、シュペルトップバランと呼ばれるバランの代用になります。

ヘンテナが完成したら上記反射板の焦点部分に設置します。

材料は毎度おなじみのアストロショップダ○ソー(笑)で購入します。
私は以下の材料を購入しました。

・ステンレスメッシュボール(30cm)→一次反射鏡
・ステンレス茶こし(約7cm)→二次反射鏡
・桐のまな板→反射鏡の支柱+ラズパイ・チューナーの取付部+電子ファインダーの取付部
・L字金具☓2→アリガタ取り付け部、ファインダー脚取付部
・ベルクロ→ラズパイ・チューナーの貼り付け用


アリガタや電子ファインダー取り付けのアリミゾ、アンテナ用の針金は手元にあるものを使います。
SMAアンテナケーブルも家にありましたので片側を切断して利用します。


完成したのがこちら

IMG_4421 (1)

架台はズーム観望用のSkyWatcher SE-AT100N架台を流用です。最初AZ-GTiにしようかと考えましたが、WIFIを使わないこちらにしました。(電波受信に影響出そうですし)
反射部が半球のような形なので、こんな小さなマウントでも問題なく運用できます。

電子ファインダーは本当は不要ですが、あったほうが観測しやすいので設置しました。


IMG_4422.jpg

後ろから見るとこんな感じです。アリガタに桐のまな板を取り付け、ベルクロを貼ってラズパイとチューナーを貼り付けてあります。軽いのでベルクロで問題ありません。

RTL-SDAの上部に黒いテープで巻かれているものは購入したブースターです。RTL-SDA本体USBから電源を取れるように改造してあります。(買ったばかりで改造するのは抵抗ありましたが。。。)


IMG_4423.jpg

アンテナ部分のアップ、アンテナは桐のまな板に貼り付けて、支柱と接続しています。
よく見ると白い輪のようなものがありますが、これは後ろから覗いたときに簡易ファインダーになるように付けておきました。
(メッシュだから出来る芸当ですね)

と、まあ一応電波観測のシステムも完成しました。
我ながらこんなもので本当に観測できるのか疑問(苦笑)ですが、理屈上はこれで水素線を観測出来るはずです。

環境は準備できましたが、電波観測に対する知識の方が全く追いついていないので勉強しながら気長に取り組んでいきたいと思います。






RTL-SDRのセットアップ怪しい自作アンテナの制作、INDIを使った自動導入との連動くらいまでは前回できたのですが、電波観測に関しては観測方法自体が私にとっては全くの未知数で、ネットで手探りしながら観測方法を調べています。

電波の場合は目で確認もできませんし、何をもって観測できたかということも把握しておかないと単にノイズを聞きつづけることになります。。。(ラジオ放送みたいに変調かけて音声になりませんし(笑))

しかし、ネットで調べても謎(笑)の数式やらそもそもなんのための観測であるのか、観測をするためにはなにをどうするかなど不明な部分がとても多く、道具はできても自分の中でそれで何をするのかが明確になっていません。。

かなりあやふやですが、ネットで調べた情報を備忘録として記載しておきます。


太陽観測

・天体の中では最も強く幅広い電波を発信している(と、いうことはどの波長でも観測できるのかな?)

・ネットで衛星放送の受信システムを利用した観測の文献が幾つか見つかる(これはどうやら指向性の高いアンテナで太陽の電波を取得することが目的で、衛生放送の電波帯で観測が適しているとかではなさそう→今回作ったアンテナの周波数でいけるかも)

・観測は観測時間の電波の強度変化をグラフにしている(たしかにフレアや黒点の活動が活発だと電波の強度が変化しそう)


なんとなくですが太陽観測は電波はある程度指向性が高く、観測時間の電波の強度変化をグラフ化出来れば良さそうな気がします。


流星観測

・アマチュア天文家の有志(なのかな?)がアマチュア無線機のビーコン電波を発信しており、これのエコーを観測するようだ。(53.755MHzと50.017MHzの二種類、俗に言う俗にいうEスポ現象の確認かな?)

・こちらも観測時間のエコー観測を行うことで流星の活動などを観測するようだ。

アマチュア天文家の開発したアプリがある(ログを画像として取得するアプリ、これが動けばなんとかなるかな)

こちらのページこちらのページにまとまった情報がある


流星観測に関しては上記サイトに結構まとまった情報があり助かりました。
とりあえずアマチュア天文家の方が作ったアプリを動作させることができれば観測はできそうです。
アンテナは当座RTL-SDR付属アンテナですかね。。。(自作するとなるとこの周波数だとでかくなるな。。。)


木星観測

・1955 年に、アメリカのワシントンDC の郊外に位置するカーネギー研究所の宇宙電波観測所で「かに星雲」からの電波を観測中に偶然発見されたらしい

・どうやら惑星のくせに様々な電波を発信しているらしいが、その時に観測された22MHzでの観測がメジャーらしい

・海外では木星電波観測セットなるものも発売されているらしい

・こちらはどうやら観測時間での強度変化とかではなく、木星が発信する電波を確認することが目的っぽい(電波版鑑賞ですかね)


今回購入したRTL-SDRで受信機自体は22Mhzの受信が可能ですが、22Mhzの指向性アンテナって結構ハードル高いですね。。。(デカすぎ)


中性水素観測

・水素原子は宇宙において最も基本的な原子で、星の材料や核融合反応の燃料ともなる最重要原子みたい

・結構観測対象が幅広くあるようだ(銀河の構造や、太陽、中性水素ガズ群など)


一番メジャーそうということで、今回作ったシステムのアンテナはこの周波数帯ですが、観測方法がもっとも不明でした。はたしてどこまでの観測が出来るのかはやってみるまでわかりません。。。(銀河の構造確認や、中性水素ガス群の確認とかは無理そうな気がします。。。)太陽とかにはつかえるかな?(その場合は観測時間の電波の強度変化をグラフにしないとだめかな)


。。。。と、まあ、あやふやながら調べた所、まずはアマチュア天体家の方が作ったアプリの稼働観測時間の電波の強度変化をグラフ化はやっておこうと思い、取り組んでみました。

スクリーンショット 2022-03-10

さすがにいきなり天体に向けて確認するのは難しそうなので、FM放送をエアチェックしながらアプリの動作確認と、ログのグラフ化をしてみました。

とりあえず準備はできたかな?

後は、天体でのチェックですかね。

追伸
この辺詳しい方、情報教えて下さい。
平日なのにオフになってしまったのでこれまでチェックしていた電波観測機器のテストをしてみました。

IMG_4424.jpg

スクリーンショット 2022-03-11 103559

太陽を自動導入


スクリーンショット 2022-03-11 103846

電波は出ているかな?


2022-03-11 -1

ログをグラフ化。。。うーん何も変化していないですね。
ラズパイからLANでWindowsに飛ばし、SDR#でログを取りましたが使い方などまだわからない所もあるので使いながらブラッシュアップしていきましょう。


夜になりEAA環境に変更です。


IMG_4426.jpg

スクリーンショット 2022-03-11 192103
スクリーンショット 2022-03-11 205217

冬の対象から


スクリーンショット 2022-03-11 223258

春の対象へ

霞空で見づらかったのですが、一通り観望を楽しみました。
電波観測に関しては知識と経験ををもっとつけないといけませんね。

他の環境は今年の冬で完成しましたので快適です。
季節ごとに環境をセレクトして楽しもうと思います。






以前の記事でも触れましたがLinux環境でRTL-SDRドングルを使用するための設定方法を備忘録としてまとめておきます。(自分用)

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●インストールコマンド

●ドライバ
sudo apt install rtl-sdr

●ソフトウェアラジオアプリ
sudo apt install gqrx-sdr


天体用としてはこれだけで利用できるようになります。

ラズパイなどLinuxマシンに接続したドングルをWindowsなどで利用するにはターミナルから以下のコマンドを実行します。

rtl_tcp -a 0.0.0.0

これでネットワーク接続したPCからドングルを利用出来るようになります。

●rtl_tcp接続でダイレクトサンプリングモードを利用するには
天体用には関係ありませんが、AMや短波放送を聞きたい場合はドングルをダイレクトサンプリングモードにしないと利用できません。(AMや短波ラジオを受信するにはアンテナも必要です。)

rtl_tcp接続だとデフォルトではダイレクトサンプリングモードを利用できませんが、以下実行することで利用できるようになります。

ターミナルから以下を入力

sudo apt install build-essential git cmake libusb-1.0 -y
sudo git clone https://github.com/bclswl0827/rtl-sdr.git
cd rtl-sdr
mkdir build
cd build
sudo cmake .. -DDETACH_KERNEL_DRIVER=ON -DINSTALL_UDEV_RULES=ON
sudo make
sudo make install
sudo ldconfig
sudo bash -c 'echo -e "\n# for RTL-SDR:\nblacklist dvb_usb_rtl28xxu\n" >> /etc/modprobe.d/blacklist.conf'
sudo update-initramfs -u
sudo rmmod dvb_usb_rtl28xxu
sudo reboot


再起動後以下をターミナルから以下を実行します。

rtl_tcp -a 0.0.0.0 -i 2

これでネットワーク越しでもダイレクトサンプリングモードも利用できます。


以前の記事でそれぞれの対象の観測方法などに触れましたが、この領域に関しては私自身手探りなので調べながら得られた情報をまとめていきます。

調べていくと非常にざっくりとですが、観測機器の準備(アンテナ、受信機、マウントなどのセットアップ)観測データの処理環境の準備に分かれます。

観測機器の準備に関しては以前の記事で触れましたが、現状アマチュアではソフトウェアラジオ+アンテナ+自動導入マウント(これは可能であれば)などで構築するのが最善のようです。


観測データの処理に関しては大きく分けると二方向に分類されます。

●ログ解析
対象の発する電波の変化や、流星における電波の反射現象など、ログ情報の記録を行い変化を見るものになります。

これらを行うには以下のアプリが必要になります。

●ソフトウェアラジオアプリ+プラグイン
SDR# with Community Plugins

SDR#というメジャーなソフトウェアラジオアプリと有志が制作したプラグインがセットになったインストーラーです。
ソフトウェアラジオのアプリは多数ありますが、SDR#はプラグインという形で機能を拡張できるので使いやすいです。
長時間のログ情報の取得が容易です。

ログはカンマ区切りのテキストで書き出すことができますので、エクセルなどで必要な情報を簡単にグラフ化できます。


SDR# Radio-Sky Spectrograph Plugin

このプラグインを使うと下記のRadio Sky Spectrographというアプリとスペクトラム情報を連携することが簡単にできます。
プラグインのインストールは圧縮ファイルを解凍してSDR#のプラグインフォルダに入れるだけです。


Radio Sky Spectrograph

このアプリと上記SDR#+Radio-Sky Spectrograph Pluginの組み合わせで長時間のスペクトラムグラフの記録が可能になります。


上記の方法で太陽の活動記録や、流星電波観測など、ログ記録を分析する観測方法は可能になります。

以前流星観測用に紹介したアプリも上記Radio-Sky Spectrograph同様長時間のスペクトラム情報の記録なので、使いやすい方を選べばよいかと思います。


●位置解析・解析画像作成など
上記はログ情報の変化を見る観測ですが、こちらは天体対象の電波情報を分析し、位置情報や解析画像を作成したりなど複雑な計算が必要になります。

位置解析に関してはVLBIという複数の観測所のデータを解析(観測場所の位置情報と記録データ)する方法が利用されているようです。(天体版の測量みたいな感じです。)

この観測の場合は記録情報から目的対象の電波解析(ノイズ削減、シグナルの選定(干渉法など用いて))と、複数地点の差異を基にした位置情報の割り出しなど全て解析処理で行われるようです。

解析画像もシグナル情報を位置情報に合わせてプロットすれば計算で得られることになります。(これも解析処理)

さて、このようなことが出来るアプリがあるのかと調べた所、以下の2つが見つかりました。
どちらも上記処理を行うための複数アプリセットです。


AIPS(Unixワークステーション、Mac、Linuxなど)

こちらは米国産の電波観測スイートです。
観測データの処理(ノイズ、干渉法などを用いたシグナルの取り出し)、位置解析(複数地点の観測データを計算)、解析画像作成などフルセットの環境が整います。


Astro Space Locator(Windows)

こちらはロシア産の電波観測スイートです。
AIPS同様観測データの処理(ノイズ、干渉法などを用いたシグナルの取り出し)、位置解析(複数地点の観測データを計算)、解析画像作成などフルセットの環境が整います。
Windowsのアプリとしてインストールして利用できるのでAIPSよりは環境構築は楽そうです。


ただ、これらの観測は電波観測機器自体のセットアップ(これらのアプリを使える環境)が大変そうです。
観測機器の校正や複数機器のデータの調整など、複雑な計算のオンパレードになりそうです。


アマチュア用としてはRADIO-SKY PUBLISHINGという会社が販売(一部無料)しているアプリスイートあたりが使いやすいかもしれません。

全く未知のエリアなので手探りでネットで調べながら進めている状況です。
AIPSやAstro Space Locator使える環境できたら面白そうなんだけどなあ。。。(恐ろしくハードル高そう。。。)


ここ数年可能な限りコンパクト、省電力で天体機器を制御できる環境を考えてきました。

複数台のPC、SBC、MINIPCなどを天体用に使ってみての感想を記載したいと思います。

これから天体機器の制御を行いたい方は一例としてご参考にしてください。


環境を構築する上で重要なポイント

・USBなどの接続端子の数

・消費電力

・電力の安定性

・所有する天体機材を接続した際の安定性(ドライバの良否)


個人的には上の四要素が最も重要だと感じています。
USBなどの接続端子の数に関しては、天体機器の接続の殆どがUSB接続(マウントやフォーカサーなどはUSBシリアルのUARTです)になりますので、機材の数より少ないとHUBが必要になってしまいます。
機材によってはHUBを使うと認識しなかったり安定性が落ちるものが出てきます。
可能であれば本体のUSB端子で全てを賄える環境が一番安定しています。
(どうしても不足する場合はUSBHUBは以下のようなセルフパワー対応、USB2のものが最も安定しています。)

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消費電力に関しては天体機器の制御に絞れば実は処理能力よりはるかに重要だと感じています。
天体機器の制御である程度処理能力が求められるのは天体カメラ(USB接続タイプ)のみです。

このタイプのカメラは非常に重いRAWファイルしか扱いませんので、処理というより転送に時間がかかります。

マウントや、フォーカサー、ローテーターなどは全てシリアル通信(最近のものはUARTにしてUSB接続できるようにしてあります。)なので、現在のPCでは処理が問題になることは全くありません。(30年前のモデムと同じくらいのデータ量ですので。。。)

これらの機器の場合ドライバの良否(安定性)が非常に大きく関わります。

尚、一眼デジカメを撮影に使用する場合は画像処理エンジンがありますので天体カメラと比較してかなり転送量を抑えることができます。(ただし、撮影データをRAWにして転送する場合は高速なSSDなどが必要です。


消費電力に関してはMINIPCやSBCなどを利用するとかなり抑えることができます。

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MINIPCであれば電源が12Vで動作するもの、消費電力が少なくストレージが大きいものを選べば快適に使えます。
メモリはWindowsであれば8GB、Linuxであれば4GBで問題なく利用できます。
この際、仮想記憶領域としてRAMディスクを使用する設定にすれば全ての処理がRAMで行われるようになりますので非常に快適に動作します。(500MB~1GB程度、この程度あれば大きな画像ファイルも全てメモリで処理されます)

ラズパイ4などのSBCは安い店を探せば廉価に購入することができます。
ただし、撮影用に使用するにはLinuxの環境設定や外付けSSDの追加、GPSもしくはRTCなどの追加が必要になり、環境構築が大変になります。(しかもLinuxの設定がインテルチップセットのPCより難しいです)
この場合はZWO社が販売するASIAirなどを使用したほうが環境構築の手間がかかりません。(中身はラズパイ4+INDIです。)

個人的には自身で環境を作るのであればMINIPCが一番のおすすめです。私はドライバの安定性からLinux、INDIを使用していますが、所有する天体機器がWindows、ASCOMでも問題なく動けばどちらでも良いかと思います。
ただし、Windowsを利用する場合はOS自体が重くなりますので上記の機種のように消費電力が低く、かつ、最低限Windowsが問題なく動くCPUを選択したほうが良いでしょう。

面倒なことが嫌な場合はASIAir一択です。

ただし、上記の場合はモニタや操作するためのマウスがありません。

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上記のようなタブレットからリモートデスクトップ接続すればモニタ、マウスなどの機器が不要になります。
私はだいぶ前に購入したiPadを使用していますが、リモートデスクトップでの利用であればこのような激安のタブレットでも充分実用になります。(画面が広い方が操作はしやすいです。)


電力の安定性に関しては使用する機材の総電力量に対してゆとりがあること、屋外の気温変動などで安定して電力を供給できることの二方向で検討する必要があります。

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現状もっともコスパが高く、安定性が高いのは上記のようなリン酸鉄リチウム電池を使用したポータブル電源でしょう。
ACを使用する場合は必ず、正弦波出力と明記したものを選ぶようにしてください。(重要)

電力容量は使用する機材の総合計+使用時間で選びます。
例えば、総電力量が30W(かなり省電力なセット)の場合、300Whのバッテリーを使用すれば10時間持つ計算になります。(実際使用してみると実はもっと持ちます。)
電源の電力が弱いと架台のモーターが動作した際、PCの挙動がおかしくなることがあります。
必ず消費電力量よりゆとりをもたせた電源を選びましょう。(とっても重要です)

上記の電源なら私が所有するEAA環境なら一週間充電いらないと思います。(笑)


最後に天体機器をPCに接続した場合の安定性についてです。
問題になるのは天体カメラとシリアル機器(シリアルUSB、UARTですね)の機材です。(って、ほとんど全てです。。。(苦笑))

天体カメラはドライバの良否で安定性が著しく変化します。
シリアル機器(USBで接続するUARTも含めて)はそもそもOS自体がまともに対応していません。
(連番対応とか。。他の規格ではありえない対応ですね。)

これらをまとめて安定して利用できる環境を作るのが一苦労になります。。。

ポイントはキチンと動作する組み合わせが出来たらアップデートを行わないことです。
経験上天体機器のように複数機材をまとめて操作する環境ではアップデートで悪くなることがあっても良くなることがめったにありません。
アップデートすることで、システム、ドライバ、アプリのトラブル検証に追われ続けることになります。。。

上記のような機材で安定環境を作って、そのまま使い続けるのが一番安定した環境になるかと思います。(よほど欲しい機能が追加されたときのみアップデートしましょう。ただしその場合は休日が検証で潰れます。)

せっかくの好天が機材トラブルで終わるのはもったいないですよね。
安定した環境を作って、快適な天文ライフをお楽しみください。


追伸
上記に触れませんでしたが、接続するケーブル(電源やUSBなど)も充分に配慮してください。
屋外で都度組み立てを行うため、ケーブルの断線や接触不良のトラブルは非常に多いです。


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このようなシリコン素材のケーブルは寒冷地でも固くならず使いやすいです。
遠征などの時は予備のケーブルも持っていくと安心ですよ。

PCでノートブックタイプを記載しなかったのは
接続端子の不足(コンパクトタイプの場合)
消費電力の大きさ(上記の機種と比べるとかなり電力消費します)
天体機材との接続が煩雑になりがち(機材に近い位置で設置しなければなりませんし、操作する人間もそこに張り付かなければなりません。)
操作するとき常にノートブック付近にいないとダメ(これがもっとも辛かったです。。。暑くても寒くても大変です。)

私自身も以前はノートブックで天体機器を制御していましたが、USBハブが必要になったり、ケーブルを長く引き回さないといけなかったり(いずれも接触不良などのトラブルの原因になります)、バッテリーの消費が激しかったり、消費電力の大きさからバッテリの電力不足が出たり(システムが不安定になったり、アプリの挙動がおかしくなります)とデメリットを多く感じました。
上記のような構成にしてからは配線も楽ですし、コンパクトなポータブルバッテリーで一晩余裕で観望、撮影が可能になりました。(寒いときに車の中で操作できるのも非常にありがたいです。鏡筒脇でノートブックを操作していた時は大変でした。。。)
電源が確保できるベランダでは結局LANケーブル引っ張ってリモート操作していましたので、鏡筒にくくりつけて配線まで完結できるコンパクトなSBCやMINIPCのほうがメリットが大きかったです。(配線も電力消費量も)


さらに追伸
PCにMacはどうなの?ですが、しっかり電力が確保さえされれば現在ではPCの中で最も簡単(圧倒的に楽)に天体機器を制御する環境を作ることが出来ます。(実際環境を作って使いましたので断言できます)

アプリをHDDにコピー(インストール作業すらありません)するだけでドライバ類から制御用のアプリまで一式揃いますので他のOSの比ではないほどとても簡単です。(制御、ドライバなどはKStarsをコピーすれば完了です。PHD2も使いたければ同様に簡単に導入できます。)

LAN端子も最近の機種であれば10Gbitがデフォルトですし、Macの場合はサンダーボルトやUSB3をLANとして使うことができるという離れ業が可能なので、INDIやINDIGOといったネットワークドライバとの相性がとても良いです。(シリアルも固有名管理しますので、なにもしなくても複数機材を同時接続することができます。)

仮に、Macを天体機器の制御に使うのが難しいという方がいるのであれば、その人はMacを使ったことがない、もしくは知らない人なのかなと感じます。(世の中Windows以外のPCに触れたがらない多いですね、それぞれ特徴がありますのでそれぞれの良いところを使えば楽なのになと、、、あ、商売上勧めたくない人もいるかもしれませんね、天体系に関してはアプリもほとんど無料ですし、ハードもほとんど直売店以外扱えませんから

ただ、ハードがアップル社が用意するものだけになりますので、省電力タイプが存在しません。。。(屋外で使うのがためらわれるほどお高いですし(笑)、昔から使っている人間としてはユーザーを服従させるようなアップルの企業姿勢はあまり好きになれません。。)
そして、他のOSの比ではないほどOSのアップデートが鬼門になります。(バージョンが上がると一気に動かなくなります。(苦笑)OS番号の小数点が.6になるまで上げないのが基本です。)
とはいえ、ベランダなど電力が問題なく供給できる場所であれば、一番オススメですね。(他のOSで苦労して環境構築するのが馬鹿らしくなるほど簡単です。)


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