AZ-GTI con cuña ecuatorial

Ahora ya estoy probando la cuña ecuatorial… parece que me ha costado más de lo que esperaba.

Algunas consideraciones a tener en cuenta con esta montura, puesto que no está hecha para novatos, requiere una cierta curva de aprendizaje.

Hay que actualizar el firmware para que funcione en modo ecuatorial (EQ), puesto que por defecto está programada para modo altacimutal (AZ). Hay disponibles multitud de tutoriales de como hacerlo, yo mismo he preparado uno sobre cómo hacerlo desde un Mac.

Nivelar el trípode

El tripode ya incorpora una pequeña (demasiado) burbuja para esto, aunque un nivel más grande te ayudará con ello. Es más facil realizar esta operación con algo de luz natural, asi que si tienes oportunidad de instalar el tripode antes de que anochezca, te será más fácil.

La nivelación del trípode es importante si vas a utilizar la funcionalidad de GOTO, tanto con el programa de SynScan (Android, Mac, Windows, etc) como si utilizas cualquier otro programa para controlar la montura.. Si el trípode no está bien alineado, el GOTO tendrá algo de desviación, que hará que tengas que corregir manualmente con el mando de la aplicación que utilices.

Orientación del trípode

Recomiendo poner una de las patas apuntando al norte, en línea mas o menos con la estrella polar. De esta forma, cuando instales la montura, esa pata estará alineada con el contrapeso y evitará que se pueda vencer el conjunto.

Ajuste de latitud

Tienes que colocar la cuña en la latitud que te corresponda. La cuña está graduada con marcas cada 3 grados, y la numeracion viene al reves, asi que tendras que hacer un pequeño calculo para ajustarla. Si tu latitud es de 42º, tendrás que colocarla en la marca de (90-42=48), es decir, una marca por encima del 45.

Orientación de la cuña

La cuña hay que orientarla hacia el norte, de forma que si colocas la montura delante tuyo y miras hacia la polar, los controles de azimut (los dos tornillos que permiten moverla hacia los lados) estén en la parte delantera, y el control de latitud esté más cerca de ti, como en la fotografia anterior.

Barra de contrapeso

Puedes ir a una ferreteria y pedir una barra de metrica 12 (M12, con paso estandar). Normalmente la venden por unidades de 1 metro, pide que te la corten a unos 30-35 cm, y el resto te lo llevas tambien a casa, ya encontrarás en qué utilizarlo.

Necesitaras luego una cantidad de contrapeso que dependerá de la carga que le vayas a poner en el otro lado. Recuerda que puedes utilizar la ley de la palanca para calcular cuanto contrapeso necesitas, y a qué distancia colocarlo. Básicamente, es una regla de tres entre el peso que hay en cada lado y la distancia entre los objetos.

Por ejemplo, para un telescopio de unos 3 kg, si suponemos que el telescopio tiene unos 10 cm de diametro exterior, y lo modelizamos como una masa puntual de 3 kg situada a 10 cm del punto de apoyo (el centro de masas del telescopio estaría a 5 cm + otros 5 cm de la distancia al eje). Si queremos colocar el contrapeso a 20cm del eje, entonces tendremos que utilizar un contrapeso de 1.5 kg. Si ya disponemos de un contrapeso de 1 kg, podemos calcular la distancia a la que habria que colocarlo, que serían 30 cm desde el centro del eje.

Estimación de los tamaños y ubicación de los contrapesos.

En cualquier caso, estas operaciones sirven para hacerse una idea de la capacidad y distancia máximas, la realidad es que equilibraras luego a mano y experimentalmente el telescopio, aunque estas medidas te pueden dar un buen punto de partida.

Para conseguir un correcto equilibrio del contrapeso, se recomienda cargar completamente la montura con el telescopio, el buscador, la diagonal, y el objetivo mas pesado que tengas. Sigue el método descrito aquí. Tienes también un tutorial disponible en inglés, con imágenes en movimiento, que ayuda a entenderlo mejor.

Parece que hay dos escuelas sobre cómo realizar el equilibrado de los contrapesos: los que empiezan por el eje de declinación y los que empiezan por el eje de ascensión recta. No tengo experiencia en un sentido o en el otro.

Orientación de la cuña

Hay que orientar la cuña en la dirección Norte, es decir, que debe apuntar más o menos hacia la estrella polar. Para ello, puedes utilizar lo que consideres más apropiado, desde el método de alineación con el móvil, una brújula normal, la brújula de tu móvil (para ello, tu móvil tiene que venir equipado con magnetómetro, un sensor del campo magnético terrestre).

Si utilizas el método del móvil, ten en cuenta que muchas de las piezas del telescopio están hechas de metal, que puede alterar el funcionamiento del magnetómetro. El magnetómetro suele estar instalado en la parte superior del teléfono, aunque no es así en todos los terminales, puedes probarlo acercando distintas partes del móvil a algún elemento metálico y viendo como se modifica la dirección de una brújula electronica. He dejado de utilizar este método porque realmente hay muchas interferencias y la brújula se vuelve loca.

Puesta en estación

Es la parte que más me ha costado aprender, porque la hacía mal una y otra vez…

Lo primero es como hay que apuntar la propia montura, hay que ponerla de forma que la escala de latitud mire hacia el sur, con los tornillos de ajuste de azimut en dirección Norte, para poder ajustar luego con facilidad en el caso de instalar el buscador de la polar.

El manual de la aplicación para controlar la montura, en la sección “Home position” dice que antes de encender la montura, coloques el telescopio en posición inicial, que para una montura ecuatorial quiere decir:

HOME POSITION OF AN EQUATORIAL MOUNT
• Mount tripod is leveled as indicated by its bubble level
• RA axis points towards the northern or southern celestial pole, whichever is visible at your location
• The telescope tube points towards the visible celestial pole
• Counterweight rod point as close to the ground as possible

SynScan app manual

Para mí había tres tres formas de hacerlo, y dos de ellas no me funcionaban, tiene pinta de que están pensadas para la configuracion altazimutal de la montura y no para la ecuatorial:

  • Barra de contrapeso a la derecha. No, así no es.
Contrapeso a la derecha
  • Barra de contrapeso a la izquierda. Similar a la anterior, pero poniendo la barra de contrapeso al otro lado. Así tampoco es.
Contrapeso a la izquierda
  • Barra de contrapeso en el centro: esta es la correcta. La barra está alineada con la polar y la cuña. El telescopio apunta a la estrella polar, si instalamos el buscador deberíamos poder ver la polar con el telescopio orientado al Norte.

El manual dice que coloques el contrapeso lo mas cercano al suelo posible, y eso solo es posible en la última configuración.

Encender la montura

Ahora ya podemos encender la montura, y conectar la aplicación desde el movil para controlarla.

Iluminar el buscador de la polar

Es dificil identificar la reticula del buscador de la polar durante la noche, a menos que tengas alguna forma de iluminarlo por dentro. Pero hay varias formas caseras y de manitas, de hacerlo, como montarse un tubo con iluminacion con un led. Sin embargo, es mucho mas facil colocar el movil en la parte del objetivo y encender la pantalla un momento, la poca luz que entra te permite visualizar la reticula en el ocular; si se utiliza una luz roja, es lo mejor. Adjunto una fotografia de cómo lo hago yo, basta con iluminar un momento para hacerse a la idea.

Si se ilumina levemente, incluso se puede ver a la vez la estrella Polar, de forma que se puede hacer de un golpe. Si no quieres hacerlo así, siempre puede montarte algún artilugio como un tubo y un pequeño LED conectado a una pila, hay multiples ingenios disponibles.

Control remoto desde KStars

En programas como KStars puedes conectar la montura directamente utilizado el driver INDI adecuado para la montura: indi_azgti_telescope. La pagina de este driver es bastante completa, y te indica los parametros y opciones de configuracion de red posibles. No es necesario disponer de ningun hardware adicional, este driver es para conectar la montura directamente por Wifi una aplicacion como KStars (u otra cualquiera compatible con INDI).

Tienes que ir a las opciones de Tools > Devices > Device Manager. Te avisara de si estas seguro de hacerlo, confirma que sí y marca que no te vuelva a preguntar. En la pestaña de Telescopes, busca el driver de AZ-GTi (indi_azgti_telescope), y arrancalo en modo local. Los parámetros para la conexión son:

  1. dirección IP de la montura. Dependiendo del tipo de conexion que utilices (ver las opciones en la pagina del driver INDI).
  2. puerto: 11880. Es en el que escucha la aplicacion de SynScan que corre en la montura.

Hay otro driver si quieres conectar la montura mediante cable, utilizando el driver EQMOD, pero esta configuración no la he probado.

Control remoto desde Stellarium

Se necesita un servidor INDI al que conectarse, no es una configuracion que haya probado todavía.

Software Android

DarkLight: permite que la pantalla del movil emita una luz roja cuya intensidad puedes controlar. Es gratuito.

SkyEye: es el programa que utilizo para la alineación con la polar mediante el método del movil, porque me permite visualizar la reticula y el visor se adapta a la escala de la pantalla que hayas seleccionado. Ademas, es gratuito.

GPS y reloj para Raspberry Pi

Si quieres que tu Raspberry Pi pueda tener GPS, y a la vez sincronizar la fecha y hora, hay una solución muy sencilla: conectala utilizando gpsd con tu movil.

Las Raspberry Pi carecen de un reloj permanente, por lo que si las apagas, pierdes la fecha y la hora que tuviera configurada. Eso no es un problema si la vas a tener conectada a Internet intermitentemente, porque puede recuperar la fecha y la hora de los servidores de NTP disponibles en Internet.

Si utilizas una Raspberry Pi con un Linux basado en raspbian puedes recuperar la fecha y la hora anteriores, porque se incluye el programa fake-hwclock, que guarda la fecha y la hora antes de cada parada, y luego la restaura, pero cuando vuelves a arrancar, se ha producido un retraso con la hora real.

En mi caso, utilizo la Raspberry Pi como ordenador de apoyo en astrofotografía, para conectar la montura, la cámara, etc. Si estoy en casa, no hay problema, pero lo habitual es que la lleve a un lugar remoto, sin conexión electrica. Haré un artículo más adelante con más detalles de cómo he resuelto el tema de la alimentación.

Aqui os cuento cómo he resuelto a la vez el problema de la fecha y hora y el de la posición GPS, que es algo que también necesita el equipamiento de astrofotografía.

Utilizo la distribución astroberry.io que me ofrece una solución con casi todo el software necesario para automatizar las sesiones de astrofotografía.

De serie incluye gpsd y chronyd, así que solamente tengo que conseguir conectar mi móvil a la Raspberry, arrancar un programa que publique la información de GPS, y configurar el demonio de gpsd para que escuche la información que envía el móvil. Además, tengo que asegurarme de que el servicio de NTP gestionado por el demonio chronyd utilice como referencia de hora la que proporciona gpsd.

Una vez que hayamos probado cada uno de estos elementos, podemos automatizar el proceso para que no haya que estar pendiente de ello y que se ejecute automáticamente.

Virtualgps

En el caso de la distribución de astroberry.io, viene activado por defecto el servicio de virtualgps, que actua como un dispositivo GPS con una configuración fija de latitud, longitud y altitud.

virtualgps es un demonio que cuando arranca lee los datos de latitud, longitud y altitud de un fichero (/etc/location.conf) y emite dichas coordenadas como si fuera un dispositivo GPS. El servicio se conecta directamente con gpsd en el arranque.

Si virtualgps está activo, tendrás que desactivarlo previamente o no conseguiras que se actualice correctamente la informacion de localización o de tiempo.

Para no tener que parar y arrancar el demonio, puedes decirle a gpsd que deje de utilizar el dispositivo de virtualgps. Para ello, hay que ejecutar el siguiente comando:

$ sudo gpsdctl remove /tmp/vgps

Si quieres volver a activarlo, solamente tienes que volver a añadir el dispositivo:

$ sudo gpsdctl add /tmp/vgps

Si quieres parar el demonio, basta hacerlo con:

$ sudo systemctl stop virtualgps

Para volver a arrancarlo:

$ sudo systemctl start virtualgps

Prueba directa del dispositivo GPS

Vamos a probar que hay comunicación directa entre el móvil con GPS y nuestra astroberry, y que además, el móvil envía la información de GPS correctamente.

En el movil me instalo NetGPS (aunque diría que hay otros programas que tambien te pueden servir, como GPSd Client). NetGPS te permite publicar la información de GPS durante 10 minutos, más que suficiente para la primera sincronización, si se llega a los 10 minutos, el programa sigue abierto pero detiene toda la funcionalidad.

En el terminal Android, tienes que hacer lo siguiente:

  1. Conectar el movil al AP astroberry mediante Wi-Fi.
  2. Arrancar el programa NetGPS , y avanzar por todo el tutorial, en el que te enseña a utilizarlo.
  3. Obtener la direcció IP del movil, para ello se puede consultar en la aplicacion de NetGPS.
  1. Crear un servidor en el puerto 6000, o cualquier otro puerto que se elija.
  2. Activar el servidor, que estará emitiendo la información del GPS durante los próximos 10 minutos.

NOTA: Si has creado un servidor en NetGPS, a veces desaparece de la lista de servidores disponibles, para recuperarlo hay que visitar la pagina de ayuda (icono en la parte inferior de la pantalla), y luego volver a la de servidores.

Utilizando el terminal de la Raspberry, necesitarás la dirección IP del móvil en la red Wi-Fi y el puerto que configuraste antes en NetGPS. Mediante el comando gpsmon, puedes comprobar que todo está funcionando correctamente, porque lee los datos de un dispositivo compatible con la norma NMEA:

$ gpsmon 192.168.1.106:6000

En la pantalla se verá cómo se empiezan a recibir los paquetes de GPS desde el movil.

Si por algún motivo el servidor NMEA no está disponible, el comando gpsmon mostrará un error.

$ gpsmon 192.168.1.106:50000
gpsmon:ERROR: TCP device open error can't connect to host/port pair.

Si no ves nada en gpsmon es porque:

  1. tienes algun problema de comunicación entre el astroberry y el móvil. Revisa que estén en la misma red Wi-Fi.
  2. no has arrancado el servidor NetGPS en el móvil.
  3. el servidor NetGPS se ha detenido porque ha llegado al tiempo máximo de 10 minutos. Uno de los errores más comunes es que añadamos el dispositivo a gpsd y que no hayamos arrancado todavía el servidor NetGPS en el móvil.
  4. no has añadido el dispositivo a gpsd.
  5. se te ha olvidado parar el servicio de virtualgps.

Ahora ya hemos probado que el dispositivo envía los datos correctamente y que los recibimos también en astroberry. El siguiente paso es configurar gpsd para que lo haga sin nuestra intervención.

Configuración de gpsd

Ahora que ya hemos probado la conectividad entre la Raspberry y el móvil, podemos dar el siguiente paso: configurar el demonio de gpsd para que actualice la posicion utilizando la localización enviada desde NetGPS.

Podemos comprobar si ya tenemos el servicio gpsd arrancado y configurado mediante

$ sudo systemctl status gpsd

Ahora se trata solamente indicarle a gpsd que utilice un dispositivo GPS adicional.

Cuando se arranca gpsd el demonio abre un puerto especial en el que escucha peticiones para añadir o eliminar dispositivos. El comando que se utiliza para enviar las peticiones es gpsdctl. Para añadir el dispositivo Android, es tan sencillo como:

$ sudo gpsdctl add tcp://192.168.1.106:6000

El comando hay que ejecutarlo con privilegios de administrador, porque solamente los administradores pueden escribir en el puerto de control.

Si por algún motivo, el demonio de gpsd no puede conectar con el móvil, dejará de consultar al dispositivo. Así que si por algun motivo, el servidor en el móvil se detiene (NetGPS se cuelga a veces, o cuando la aplicación queda en segundo deja de enviar información), dejará de enviar datos y tendrás que volver a añadir el dispositivo. Recomiendo también que se borre antes de volver a añadirlo, así dejas la lista de dispositivos limpia por si acaso:

$ sudo gpsdctl remove tcp://192.168.1.106:6000
$ sudo gpsdctl add tcp://192.168.1.106:6000

Si ahora arrancas gpsmon, verás que está leyendo la informacion enviada por NetGPS:

Si no ves nada en gpsmon es porque:

  1. tienes algun problema de comunicación entre el astroberry y el móvil. Revisa que estén en la misma red Wi-Fi.
  2. no has arrancado el servidor NetGPS en el móvil.
  3. el servidor NetGPS se ha detenido porque ha llegado al tiempo máximo de 10 minutos. Uno de los errores más comunes es que añadamos el dispositivo a gpsd y que no hayamos arrancado todavía el servidor NetGPS en el móvil.
  4. no has añadido el dispositivo a gpsd.
  5. se te ha olvidado parar el servicio de virtualgps.

Automatización

Estos pasos que hemos realizado nos han permitido obtener la fecha y la hora mediante GPS en el móvil y consultarla desde la Raspberry, mediante gpsd. Ahora bien, el dispositivo que hemos añadido no se guarda en la configuración de gpsd, por lo que cada vez que arranques tienes que añadir el dispositivo. Además, si el dispositivo deja de enviar información, gpsd lo borra de su lista interna, y tenemos que volver a registrarlo.

Para que no tengamos que hacer estos pasos cada vez, es conveniente preparar unos scripts que te permitan añadir y borrar el dispositivo a tu conveniencia. En mi caso, he creado el script addgps:

#!/usr/bin/env bash

sudo /usr/sbin/gpsdctl remove /tmp/vgps
sudo /usr/sbin/gpsdctl remove tcp://192.168.1.106:6000
sudo /usr/sbin/gpsdctl add tcp://192.168.1.106:6000

He aprovechado para quitar el dispositivo de virtualgps, por si se me hubiera olvidado hacerlo antes.

Comprobaciones

Una vez que has realizado la configuración anterior, lo único que hay que hacer cada vez que arranques la Raspberry es:

  1. conectar el móvil al AP de astroberry. De esta forma, se le asigna una IP de la subred WiFi.
  2. arrancar el NetGPS en el móvil, e iniciar el servidor. Aprovecha para mirar la IP asignada del móvil.
  3. añadir el móvil como dispositivo GPS en gpsd. Utilizaremos la dirección IP del móvil y el puerto configurado en el móvil.

Al cabo de unos 10-20 segundos (si no hay buena visilidad, puedes tardar algo más si estás en interiores) se puede comprobar que se reciben datos de GPS, utilizando gpsmon o apuntando el navegador de la Raspberry a http://localhost:8625/ para abrir gpspanel,

Después de estas comprobaciones, podemos empezar a configurar el servicio de NTP que proporciona el demonio chronyd, para que utilice la señal horaria que proporciona gpsd.

Configuración de Chronyd

chronyd es una implementacion reducida del protocolo NTP para sincronización de la fecha y la hora. Está especialmente orientado a entornos como el de Raspberry, con conectividad y recursos limitados. Y viene de serie con astroberry.

Se puede configurar chronyd para que utilice como fecha la que proporciona gpsd. Hay una guia disponible aquí.

El tutorial es muy exhaustivo, y está pensado para instalar un servidor NTP completo, con un generador de pulsos PPS, que yo no necesito. Sin embargo, en el tutorial encontrarás la forma de probar que gpsd recibe correctamente los datos del dispositivo GPS, es la guía que yo he seguido para la configuración de gpsd que he indicado más arriba.

gpsd escribe en la memoria compartida la señal horaria que llega desde el dispositivo GPS.

Para que chronyd pueda utilizar la señal horaria que genera gpsd, he tenido que modificar una cosa más en mi configuración de astroberry, añadiendo estas lineas en /etc/chrony/chrony.conf

# delay 0.2, debido a la latencia de la red wifi
# offset 0.2, se podria reducir a 0.0.
refclock SHM 0 refid GPS0 offset 0.2 delay 0.2

# Actualiza directamente la hora si hay mas 1 segundo de diferencia.
makestep 1 -1

Con ello, le decimos a chronyd que utilice como referencia de hora la informacion del elemento 0 de la memoria compartida (SHM 0), asignandole el identificador GPS0.

También hay que asegurarse de que se actualiza inmediatamente (step) en lugar de hacerlo por etapas o poco a poco (slew). Para ello se utiliza makestep, que indica que si la diferencia de la hora es mayor de 1 segundo, se ajuste directamente la hora, sin hacerlo por etapas.

Una vez modificada la configuración se rearranca el servicio de chronyd y ya estamos listos.

Puedes depurar si gpsd está escribiendo correctamente la señal horaria mediante ntpsshmon, que monitoriza los valores que gpsd escribe en la memoria compartida y que chronyd utilizará para actualizar la hora.

$ sudo ntpshmmon
ntpshmmon version 1
Name Seen@ Clock Real L Prec
sample NTP0 1624309188.486877237 1624309188.485854108 1624365224.000000000 0 -20
sample NTP0 1624309188.995274098 1624309188.994528955 1624365225.000000000 0 -20
sample NTP0 1624309190.027582049 1624309190.027305748 1624365226.000000000 0 -20
sample NTP0 1624309191.079066017 1624309191.078682806 1624365227.000000000 0 -20
sample NTP0 1624309192.141597193 1624309192.140538175 1624365228.000000000 0 -20
sample NTP0 1624309193.139779964 1624309193.137365922 1624365229.000000000 0 -20
sample NTP0 1624309194.141768170 1624309194.141345829 1624365230.000000000 0 -20
sample NTP0 1624309195.160646168 1624309195.159846654 1624365231.000000000 0 -20
sample NTP0 1624309196.207258810 1624309196.207035658 1624365232.000000000 0 -20
sample NTP0 1624309197.237495615 1624309197.237314631 1624365233.000000000 0 -20

Prueba extremo a extremo

Las pruebas consisten en:

  1. modificar la fecha de la maquina a un valor muy lejano en el tiempo, para ver facilmente el ajuste de hora.
$ sudo date -s "80 hours ago"
  1. conectar el móvil a la red wifi de astroberry.
  2. abrir en el móvil el programa NetGPS y activar el servidor.
  3. ejecutar el script addgps.
  4. tienes que hacer que la aplicación NetGPS no se detenga.
  5. puedes comprobar con gpsmon que la señal de GPS con la posición y la hora llegan correctamente.
  6. la hora se ajustará al cabo de aproximadamente 1 minuto. Durante ese tiempo tienes que hacer que la aplicación NetGPS no se detenga.

Firmware update of AZGTi mount on Catalina

Skywatcher AZGTi mount is a light mount to use for astronomy. In order to use it with an equatorial wedge, you need to update the firmware. The firmware update program is only available as a Windows application.

There are some forums that describe how to run the firmware update using any flavour of wine.

Building on them I created this guide.

Requirements

Install PlayOnMac, a free version of a wine wrapper launcher.

Be ready to use more than 2Gb of disk space.

Download the firmware update executable.

Download a valid firmware file for the AZGTi.

Set-up

Open PlayOnMac.

Go to Configure on the top tab bar.

Create a new Virtual Drive.

The firmware executable is a 32-bit application, so choose 32 bits installation.

Continue to choose a virtual drive name, do not write spaces.

Wait while it installs.

Once installed you will see it on the list of available Virtual Drives.

Choose button “Make a new shortcut from this Virtual Drive”.

Choose Browse to navigate to the folder where the firmware executable is installed.

Choose a name for the shortcut.

Choose to not add any more shortcuts and … you’re done.

The app is ready.

Close the window and return to the main window.

Select the application

Run it, and the main window will open, it will take 2-3 seconds.

Make sure the firmware image file is on the folder that contains the firmware executable.

Select the appropiate firmware file.

Connect to the AZGTi internal WiFi from your laptop. Make sure the only device available is WiFi, so remove the Ethernet cable and any other connectivity is plugged in.

Further details

See wiki at PlayOnMac.

See wine documentation.

See Skywatcher AZGTi