Tidstaggning vid ockultationer

Inom Solsystemssektionen samordnas och utförs svenska observationer av allehanda objekt i solsystemet. De flesta observationer är av kometer, både historiskt och för närvarande. Andra projekt är asteroidockultationer, norrsken och planeter.
jwarell
Inlägg: 548
Blev medlem: 2011-06-27 22:58:45
spamtest: JA
Ort: Skurup

Tidstaggning vid ockultationer

Inläggav jwarell » 2013-01-29 23:15:28

Kanske någon mer än jag funderar på bästa sättet att tidstagga ockultationsobservationer.

IOTA rekommenderar en precision i tidstaggningen motsvarande 2% av ockultationens längd. För Sylvia 4 feb som kanske varar så länge som 100 sek motsvarar detta 2 sek. Inget problem alltså. Men man vill ju gärna göra bättre än så.

Det finns flera olika metoder som kan användas och som godkänns av IOTA. Här är tre, och jag vill lobba för den sista.

1) Radiokontrollerad klocka som triggar på DSC77-signalen i Braunschweig. Finns mängder av sådana klockor i handels och de kostar bara några tior. Precisionen kan förväntas vara 0,1 sek eller bättre om man ställer om klockan några minuter före ockultationen genom att ta ut batterietrna. Efter omställning går klockan med kvartsursfrekvens. Med en digital diktafon läser man in tidssignaler, gör observationen vid teleskopet, läser in nya tidssignaler. Precisionen blir kanske 0,2 sekunder om man kan kompensera för reaktionstiden vid ockultationsögonblicket. Den kan man testa med AOPS: http://www.lunar-occultations.com/iota/aops.htm. Precisionen vid tidsmarkering blir förstås bäst om man har en klocka som sänder ut en ljudsignal varje sekund - känner dock inte till någon sådan. Denna metod har jag använt flera gånger. Enkel, men exakt tid är inte känd med någon exakthet och inte heller repeterbar.

2) Man köper sig en GPS-mottagare som skickar ut en PPS (pulse-per-second) signal som läses via serieporten på datorn med ett program som ställer datorklockan. Precisionen kan bli så bra som 1 ms. Finns inte så många GPSer som fixar detta, men en som funakr är Garmin GPS 18x LVC som för att ge största möjliga precision måste läsas av ett Unix-system (Windows funkar icke). Bra tips finns här: http://www.lammertbies.nl/comm/info/GPS-time.html. GPS-mottagaren kostar någon tusenlapp. Detta är det bästa sättet att kalibrera datorklockan, men kräver framförhållning, rätt utrustning och testning. När det väl funkar så är man preparerad för all framtid. Uppsalaklubben laborerar med denna metod nu och det ska bli intressant att se resultatet.

3) Man synkar datorklockan med en NTP-server i närheten och ett lämpligt program som ställer datorklockan. Det sägs allmänt att precisionen blir för dålig, men min tanke var att det omöjligt kan bli sämre än DSC77 och diktafon. Har luskat lite i detta. Hristo Pavlov (ockultationsguru, pappa till Tangra) har skrivit BeeperSync: http://www.hristopavlov.net/BeeperSync/ . Detta lilla program funkar utmärkt på XP SP3 men inte på Windows 7 där den inte synkar datorklockan. Programmet analyserar NTP-signalen och rapporterar tre intressanta värden: uppskattat fel mot UTC, maximalt möjligt fel mot UTC samt uppskattad precision i synkningen av datorklockan. En utmärkt finess är att programmet genererar ljudsignaler som kan användas för att kalibrera en digital diktafon om man vill observera visuellt vid teleskopet. Precisionen blir bäst om man är belägen nära NTP-servern och har en snabb bredbandsuppkoppling. NTP-servern ska vara primär (Stratum 1) och det finns många sådana i Sverige: http://support.ntp.org/bin/view/Servers ... imeServers. Jag har testat Netnods två servrar i Malmö. På en dator i Malmö på 100 Mbits-lina (faktisk hastighet 90 Mbit upp/ner) klarar BeeperSync alltid att ställa datorklockan med en precision <1 ms. Själv bor jag ute på landet långt från civilisationen och kopplar upp mig med 3G-modem (2 Mbit upp/ner), ca 35 km från Malmö. Då blir precisionen regelmässigt 25 ms, uppskattad offset från UTC 15 ms, maximalt fel från UTC 25 ms. Med andra ord en utmärkt bra precision, som är över förväntan även under svåra förhållanden.

Summa summarum : för er som nu har ont om tid inför ockultationen 4 feb men ändå vill få bra tidssynkning utan att det kostar något kan BeeperSync starkt rekommenderas.

En sista detalj: för att erhålla avsedd precision vid tidstaggningen av CCD-bilder måste fördröjningen mellan aktivering av kamerans slutare till slutarens faktiska öppnande vara känt. Maxim DL har en utmärkt rutin för mätning av shutter latency efter vilken precisionen i TIME-OBS i FITS-headern blir 0,01 sekunder. Utan denna kalibrering rapporteras tidpunkten med bara en sekunds noggrannhet vilket förstås är "oanvändbart".

Jag tar förstås extremt gärna emot tips och era era erfarenheter i detta ämne!

Mvh Johan
Lindby Observatory | IAU-kod K60 | T25 | T22 | Bortle 3 | ZLM 7.2
ICQ: WAR01 | PVOL: jwa | SVO: WAR | AAVSO: WJOB
Svensk AmatörAstronomisk Förening | http://www.saaf.se/
SAAF/Solsystemssektionen | http://www.saaf.se/sektioner.php
Användarvisningsbild
glappkaeft
Inlägg: 465
Blev medlem: 2011-02-26 12:36:24
spamtest: JA
Ort: Linköping
Kontakt:

Re: Tidstaggning vid ockultationer

Inläggav glappkaeft » 2013-01-30 00:23:25

jwarell skrev:En sista detalj: för att erhålla avsedd precision vid tidstaggningen av CCD-bilder måste fördröjningen mellan aktivering av kamerans slutare till slutarens faktiska öppnande vara känt. Maxim DL har en utmärkt rutin för mätning av shutter latency efter vilken precisionen i TIME-OBS i FITS-headern blir 0,01 sekunder. Utan denna kalibrering rapporteras tidpunkten med bara en sekunds noggrannhet vilket förstås är "oanvändbart".


Vi har testat att genomföra slutarkalibrering på CCD kameran. I vårat fall så blev det 0.46 sekunder och efter detta så rapporteras tiden i FITS-headern i hundradelar. Vi valde att ställa in exponeringskontrollen så att bilden tas efter en delay på 1 sek. Vi har intalat oss att detta kan ge mindre variation i kommunikationen.

Jag och Mats har hackat ihop varsit testprogram (Java resp VB - ritar ut systemtiden på skärmen så att den kan fotas/filmas av kameran) och FITS-headern verkar stämma inom felmarginalen som ges av systemklockans upplösning (varierar beroende på dator/OS/vilka program som körs (tex Flash) mellan 1 ms till 25 ms - och ställbar med systemkommandon via C++) och skärmuppdateringsfrekvensen. Detta verkar alltså fungera bra.

Vi sitter i klubblokalen och jobbar med GPS synkroniseringen (GPSen kom idag) i skrivande stund. GPS är testkopplad till en Windows-burk och vi har påbörjat konfigurerandet av en egen GPS-synkroniserad NTP server som kommer att köras på en gammal laptop med en strippad Linux-distro. Denna skall i framtiden leverara exakt tid till samtliga datorer på Sandvretens Observatorium. Rapport kommer så fort vi fått det att fungera.

/Patrik, Mats, Lasse och Cristoffer
Patrik Holmström - Uppsala Amatörastronomer

Återgå till "SAAF - Solsystemssektionen"

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: 1 och 0 gäst