SARL  mécASTROnic
Automatisation Coupole


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Cette interface a été conçue par mécASTROnic et Cyril CAVADORE. Ce dernier ayant développé un autre produit avec une nouvelle compagnie, n'assure plus de support ni d'effort technique ou commercial sur Pilot-Dôme. Ce produit continue d'être supporté par mécASTROnic, livrés tant qu'il y a du stock ou de la demande, seule mécASTROnic pourra décider de le supprimer de son catalogue et/ou de ses évolutions et améliorations logicielles.


L'interface Pilot-Dôme permet de contrôler et automatiser la rotation d'une coupole, l'ouverture du cimier et de nombreux périphériques grâce à ces nombreux relais et entrées/sorties. L'utilisation d'une interface Ethernet assure une flexibilité et une compatibilité accrue en particulier pour l'observation à distance. Le système est actuellement compatible avec Prism et très prochainement avec Audela.

Présentation Générale du système :

       

Plusieurs coffrets sont disponibles suivant les options et caractéristiques (puissance d'alimentation, modèles de relais, gestion d'entrées/sorties supplémentaires, ...). A partir de 500 Euros.

Chaque Pilot-Dôme est livré avec les accessoires nécessaires au fonctionnement mais restent à votre charge l'adaptation mécanique et le moteur avec son variateur de fréquences. La connexion électrique de certains des éléments peut être à terminer suivant votre installation (en particulier l'usage des relais 220V, les entrées/sorties spécifiques, ...).

La fiche DB25 femelle est reliée aux capteurs inductifs de codage de position et de position de remise à zéro. La fiche XLR 7points est utilisée pour les relais 220V et la DB25 mâle pour les relais 12V (faible puissance).

Ci-dessous une installation d'amateur. Télécharger cette présentation au format PDF

Observatoire  Automatique   Pierre  ANTONINI

 

Ce document présente l’implantation du Pilot-Dôme de la société mécASTROnic dans un observatoire amateur situé dans le sud-est de la France (proche du Mont Ventoux).

La coupole peut-être commandée à la fois localement par deux boutons de rotation sur une raquette et à distance par l'ordinateur avec son logiciel PRISM de séquençage d’observations via le boîtier de contrôle avec interface réseau Ethernet.

La coupole de marque SECIA, maintenant équipée du Pilot-Dôme, est âgée de plus de 40 ans! Elle peut tourner sur 360°, il n'y a aucune zone perdue en azimut.

La mécanique de rotation de la coupole est restée en excellent état au fil des années. Une maintenance a néanmoins été faite par la même occasion pour obtenir les déplacements doux et la fiabilité nécessaire à une utilisation à distance sans intervention.

La motorisation d’origine comportait un moteur monophasé de 180W. Il a été remplacé par un moto réducteur LEROY-SOMER de 250W triphasé (modèle plus puissant à taille identique recherchée). Le rapport de réduction est de 1/60 pour un bon compromis sur la vitesse de rotation de la coupole (dépend des démultiplications). Le variateur de fréquences monophasé (l’observatoire n’est équipé que du 220V) vers triphasé est un Digidrive de la même marque.

L’interface Pilot-Dôme est capable de commander l’ouverture et la fermeture du cimier (non encore implémenté à la date de ces photographies) du fait des relais et entrées/sorties disponibles, ainsi que tout autre matériel électrique dans l’observatoire. Ce pilotage peut aussi être effectué à grande distance à travers le réseau Internet/ADSL.

Quelques semaines après cette installation, la seconde coupole visible derrière celle-ci a aussi été équipée… L’observateur pilote ses instruments depuis 50km environ.

Sur la photo de gauche, le dispositif complet de pilotage est détaillé :

- le moteur triphasé et son réducteur sont placés dans un renfoncement du mur porteur. La liaison avec le galet entraîneur est réalisé par une courroie en V. Le captage de la rotation du moteur est réalisé par un montage mis en place sur sa ventilation (très grande précision – voir le fil fin gris qui sort de l’arrière du moteur).

- le variateur de fréquences monophasé vers triphasé pour le moteur. Ce variateur permet des rampes de démarrage et d’arrêt ce qui est très utile pour la santé de la coupole en évitant les à-coups mécaniques. Il permet aussi des ajustements de la puissance, de la vitesse de rotation, ...

- le coffret Pilot-Dôme qui connaît la position de la coupole à tout moment et qui réalise l'initialisation de la coupole à la prise de contrôle (position repos en début et en fin d’observations). Ce boîtier dialogue avec l'ordinateur via une interface réseau Ethernet. Le logiciel PC (PRISM) contrôle la rotation du dôme de manière synchronisée avec la position du télescope, autant pendant les pointages que régulièrement pendant les acquisitions.

- une raquette locale pour la rotation de la coupole avec deux boutons (sens) et un arrêt d’urgence.

 


Photo de gauche (autre installation – pour l’exemple), montage en bout d’arbre moteur du compteur de pas du moteur (ici 4 déclenchements sont détectés à chaque tour).
Photo de droite, le capteur inductif qui permet de repérer l'origine de la coupole lors de l’initialisation et la position de repos.

                          

 

Le logiciel PRISM fait intervenir des transformations mathématiques évoluées pour vous permettre de tenir compte du décalage, dans l'espace, de la monture du télescope par rapport au centre de la coupole. Un ajustement parfait entre l'azimut coupole et l'azimut télescope est alors possible.

Les montures Allemandes sont aussi prises en charge et en particulier la gestion des optiques déportées et les retournements de monture.

La fenêtre ci-dessus présente la configuration du logiciel PRISM.

 

Une fois connecté au boîtier de contrôle de la coupole, PRISM affichera la position de celle-ci par rapport au télescope et en permettra le déplacement, puis réalisera la synchronisation de la position de la trappe avec l'axe optique. Ces fonctions sont utilisables depuis le langage Script de PRISM et permet donc une automatisation complète des observations.

Les images qui sont réalisées par la caméra CCD équipant le télescope de cet observatoire sont acquises durant toute la nuit et sont traitées automatiquement au petit matin, sans aucune intervention humaine.

Les domaines d’observations couvrent la mesure des astéroïdes (découverte, suivi, courbe de rotation, …), les supernovae, les étoiles variables, …

Plusieurs observatoires sont maintenant équipés de ce système, avec des coupoles INACO (Observatoire Valméca T60 et coupole de 3,5m - deux moto-réducteurs triphasés de 120W placé à 120° et piloté en parallèle avec un seul digidrive), … voir personnelles. L’entraînement mécanique de la coupole doit être irréprochable pour éviter tout problème à long terme quand on observe à distance.

mécASTROnic remercie C. Cavadore, P. Antonini, L. Bernasconi et R. Roy qui ont réalisé cette installation.

Détails sur la configuration de Prism (exemple version 5) :

Nous allons dans un premier temps initialiser l’interface avec les paramètres nécessaires à son fonctionnement, puis piloter la coupole à partir du panneau de dialogue et finalement synchroniser les déplacements de la coupole avec ceux du télescope pour une totale automatisation des observations.

 Pour mettre en relation Prism avec l’interface faites les opérations suivantes (les fenêtres peuvent légèrement varier d’une version à une autre) :

Aller dans  "Télescope"  puis  "Configuration"

Apparaît alors l’arborescence des matériels pilotables par Prism, choisir  "Dome/Abris"  :

Notez les informations qui apparaissent sur la version de la librairie (celle du SX52 n’est pas renseignée).

Cliquez ensuite sur  "Accéder à la configuration de ce matériel"  :

Contrôlez toutes les informations qui apparaissent avant de valider par  "OK" .

L’  adresse IP  à saisir (elle sera mémorisée) est celle qui a été programmé à l’initialisation de l’interface. Utilisation de l’outil :  Changement_IP_v2.exe  (très simple d’usage à partir du moment ou le réseau du PC est configuré – permet aussi de le vérifier). Il peut être téléchargé sur le site de mécASTROnic et sur le CD.

Le  nombre de pas par tour  est le nombre total de pas (capteur inductif de comptage) du moteur qu’il faut exécuter pour réaliser un tour complet de la coupole. Ce paramètre est à estimer et à affiner à partir de calculs (diamètre, réducteurs, …) ou d’essais.

La  direction positive encodeurs  précise le sens de rotation par défaut (à valider par un test).

La  direction Nord vers Est au reset du dôme  précise dans quel sens la recherche de la position d’initialisation sera effectuée (cela améliore la précision).

Le  Nombre de pas de rampes  permet une anticipation dans les calculs d’arrêts du moteur (à estimer).

L’  Azimut au reset (°)  précise la position d’initialisation de la coupole après un reset.

Le  Décalage Est-Ouest (m)  précise la position de la monture sous la coupole.

Le  Décalage Nord-Sud (m)  précise la position de la monture sous la coupole.

Le  Décalage en hauteur (m)  précise la position de la monture sous la coupole.

Le  Rayon Coupole (m)  précise un paramètre de calcul nécessaire.

Spécialement ajouté pour les montures Allemande, le Décalage axe optique (m) par rapport à l'intersection alpha/delta et si le tube à placé à l'est du pied.

Vous avez la possibilité de demander la réalisation d’un fichier « journal » (analyse et retours).

D’autres paramètres peuvent apparaître suivant la version employée et les évolutions en cours.

après cela (et toutes les autres opérations d’initialisation des matériels – caméra, télescope, … - à mettre en oeuvre), cliquez sur le menu  "Télescope"  et la fonction  "Etablir communication"  (aussi possible en cliquant sur l’icône verte représentant un télescope – visible ici juste à droite de la fenêtre) :

Après initialisation de l’interface Pilot-Dôme, la fenêtre suivante apparaît pour indiquer le succès  :

Cliquez  "OK"

Puis allez ensuite dans le menu  "Télescope"  et la fonction  "Contrôle du Dôme/Abri"  :

Notez qu’une coche est apparue à côté de la fonction  "Etablir communication" , il faudra la décocher pour couper ultérieurement la communication (conseillé avant d’éteindre l’interface – du moins fermer la fenêtre de contrôle que nous allons ouvrir par la suite) :

Apparaît alors (image 1) la fenêtre de contrôle de la position de la coupole. La coupole est actuellement dans une position inconnue (à priori celle de repos qui a été programmée à l'arrêt des observations précédentes). Dans le cas de l’utilisation d’une fonction de « parking », la coupole peut aller directement au même endroit à l’arrêt d’un script d’observation (préférable sur sa position d’initialisation). L’orienter en fonction des vents.

Si on clique sur le bouton  "Reset Azimut" (seul disponible)  la coupole se met à tourner pour trouver son point d’initialisation (image 2). Le sens de recherche du point d’initialisation est un paramètre d’initialisation déjà rencontré. Dans le cas ou le sens ne convient pas (pour cause de trop long déplacement ou de butée), et en fonction du microcode mis en œuvre, il est possible d’agir sur un bouton d’inversion de sens. La coupole s’arrête automatiquement lorsque le capteur inductif correspondant s’active. La position est alors définie suivant le paramètre correspondant. Toutes les autres fonctions du panneau deviennent actives.

On peut ensuite saisir n’importe quel azimut et demander le déplacement (image 3) en faisant "Appliquer" ou synchroniser la position de la coupole sur celle du télescope en appuyant sur le bouton "Sync".

Si on clique sur  "Activer suivi Auto"  (mettre à jour les paramètres de configuration avant) la coupole suivra les mouvements du télescope (image 4). Les deux paramètres (grisés après l’activation de cette fonction) précisent le décalage maximal autorisé avant un rattrapage (fonction de la largeur de trappe et des instruments) et le temps entre chaque vérification.

           

N'hésitez pas à nous contacter pour toute question sur cette interface.

Important :  Cette interface continue d'être supportée par la société mécASTROnic. Des évolutions ayant été effectuées et un nouveau produit étant distribué par une autre compagnie, le développement logiciel de cette interface est maintenant stoppé (plus d'évolutions importantes attendues, les corrections des logiciels sont à voir directement avec leurs auteurs).

 

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Dernière mise à jour / Last update : 28 juin/june 2008