eddy/apogee_control
1
0
Fork 0
mirror of https://github.com/eddyem/apogee_control.git synced 2025-12-06 10:45:20 +03:00
Code Issues Packages Projects Releases Wiki Activity
apogee_control/doc/doc.tex
eddyem a910538d33 add J2000 coordinates calculation
2016-06-23 10:27:10 +03:00

310 lines
16 KiB
TeX
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

\documentclass[a4paper,12pt]{extarticle}
\usepackage[koi8-r]{inputenc}
\usepackage[english,russian]{babel}
\usepackage{hyperref}
\usepackage{ifpdf} % проверка pdflatex/latex
\ifpdf
\usepackage[pdftex]{graphicx}
\usepackage{cmap}
\ExecuteOptions{pdftex}
\else
\usepackage[dvips]{graphicx}
\fi
\textwidth=17.5cm
\oddsidemargin=-.3cm
\evensidemargin=-1.2cm
\topmargin=-1cm
\textheight=24cm
\begin{document}
\title{Описание параметров командной строки интерфейса управления ПЗС-камерами Apogee}
\author{Емельянов Э.В.}
\maketitle
Утилита \verb'apogee_control' предназначена для работы с рядом ПЗС-камер фирмы Apogee Imaging
Systems (протестирована на камерах Apogee Alta и Apogee Aspen). Позволяет управлять параметрами
ПЗС-камер, получать изображение с камер, отображать его на экране и\slash или сохранять в FITS-файл.
При работе на компьютере в сети САО РАН с запущенной системой \verb'bta_control_net' утилита также
добавляет в FITS-заголовок файла сведения о телескопе.
Помимо работы с ПЗС-камерами утилита может также управлять турелями фирмы Apogee.
\section{Сборка и установка}
Утилита использует библиотеку
\verb'libapogee'\footnote{\url{http://www.randomfactory.com/downloads/}}, а т.к. сама библиотека
написана на C++, дополнительно используется промежуточный интерфейс к С. Библиотека и сишный
интерфейс находятся в одном репозитории с утилитой. Скачать их можно командой
\begin{verbatim}
git clone https://github.com/eddyem/apogee_control.git
\end{verbatim}
В результате весь репозиторий будет сохранен в директорию \verb'apogee_control'. Внутри нее в
директории \verb'libapogee' находится несколько версий библиотек. Для работы с камерами Aspen
необходимо установить наиболее свежую.
\subsection{Установка libapogee}
Распаковываем библиотеку и входим в корневую директорию архива:
\begin{verbatim}
tar -zxf libapogee-3.0.3179.tgz
cd libapogee-3.0.3179/
\end{verbatim}
Затем конфигурируем, собираем и устанавливаем:
\begin{verbatim}
./configure && make && su -c "make install"
\end{verbatim}
В случае нехватки каких-либо библиотек на стадии \verb'./configure' появятся сообщения об ошибке,
недостающее необходимо установить.
\subsection{Установка С-интерфейса к библиотеке}
Сишный интерфейс к \verb'libapogee' находится в директории \verb'apogee_C_wrapper' репозитория.
Система сборки интерфейса и самой утилиты основана на \verb'cmake'. Для сборки интерфейса выполняем:
\begin{verbatim}
mkdir mk && cd mk
cmake .. && make && su -c "make install"
\end{verbatim}
Для отображения отладочных сообщений на стадии \verb'cmake' можно указать
\begin{verbatim}
cmake .. -DEBUG=1
\end{verbatim}
\subsection{Установка утилиты}
Код самой утилиты находится в корневой директории репозитория. Для установки выполняем те же
действия, что и в случае С-интерфейса:
\begin{verbatim}
mkdir mk && cd mk
cmake .. && make && su -c "make install"
\end{verbatim}
Для \verb'cmake' в данном случае доступны следующие ключи:
\begin{description}
\item[-DNOBTA=1] отключить вывод параметров телескопа БТА в заголовок FITS-файла, даже если на
компьютере с утилитой запущен демон \verb'bta_control_net';
\item[-DUSERAW=1] сохранять изображения в <<сырой>> бинарный формат помимо FITS;
\item[-DUSEPNG=1] сохранять изображения в формат PNG помимо FITS;
\item[-DEBUG=1] отображать отладочные сообщения;
\item[-DTELLAT=<lat>] установить широту телескопа для отображения в заголовке FITS-файла;
\item[-DTELLONG=<long>] установить долготу телескопа;
\item[-DTELALT=<alt>] задать высоту расположения телескопа относительно уровня моря.
\end{description}
При записи в заголовок FITS-файла данных АСУ БТА утилита также вычисляет атмосферные параметры по
Риду Д.\,Мейеру (Reed D.\,Meyer): воздушную массу, долю водяных паров, плотность столба атмосферы,
плотность столба водяного пара. Кроме того, существует возможность сохранять текущие
метеорологические параметры и некоторые параметры АСУ в \verb'HISTORY' FITS-файла.
\section{Работа с утилитой}
Сообщения, выдаваемые утилитой, локализованы при помощи \verb'gettext' (однако, по мере разработки
возможны некоторые пробелы в локализации). Общая справка по параметрам командной строки выводится
при запуске утилиты без параметров.
На дату написания данного руководства полный список параметров следующий:
\begin{verbatim}
Использование: apogee_control [опции] [префикс выходных файлов]
Опции:
-A, --author=author автор программы
-c, --cooler-off отключить холодильник
-d, --dark не открывать затвор при экспозиции ("темновые")
-D, --display-image Отобразить на экране полученное изображение
-E, --ether-subnet Subnet fot ethernet camera discovery
-f, --no-flash не засвечивать матрицу перед экспозицией
-F, --fan-speed=F Установить скорость вентиляторов в F (0..3)
-g, --wheel-get получить сведения о турели
-G, --wheel-go=N переместить турель в N-ю позицию
-H, --time-interval=T интервал времени между последовательными записями в лог
и HISTORY (в секундах)
-h, --hbin=N биннинг N пикселей по горизонтали
-I, --image-type=type тип изображения
-i, --instrument=instr название прибора
-L, --log-only не сохранять изображения, лишь вести запись статистки
-l, --tlog вести запись рабочих температур в файл temp_log
-M, --msg-id open camera by its MSG-ID
-N, --ncam=N работать с N-й камерой
-n, --nframes=N N кадров в серии
-O, --object=obj название объекта
-o, --observer=obs имена наблюдателей
-P, --prog-id=prname название программы наблюдений
-p, --pause-len=ptime выдержать ptime секунд между экспозициями
-r, --speed-set=N установить скорость считывания в N
-R, --reset Полный сброс
-S, --sleep перейти в спящий режим
-s, --only-stat не сохранять изображение, а только отобразить статистику
-T, --only-temp только задать/получить температуру
-t, --set-temp=degr задать рабочую температуру degr градусов
-v, --vbin=N биннинг N пикселей по вертикали
-w, --wheel-num=N установить номер турели в N
-W, --wakeup возобновить питание
-x, --exp=exptime время экспозиции exptime мс
-X, --xclip=X0[,X1] выбрать диапазон для считывания [X0:X1]
-Y, --xclip=Y0[,Y1] выбрать диапазон для считывания [Y0:Y1]
--flipX отразить изображение вертикально (относительно оси X)
--flipY отразить изображение горизонтально (относительно оси Y)
--noclean не очищать матрицу после считывания
--pre-exp выполнить предварительную нулевую экспозицию для очистки матрицы
--shutter-open открыть затвор
--shutter-close заткрыть затвор
--test-headers не открывать устройство, лишь отобразить шапку FITS
--twelve-bit работать в 12-битном режиме
\end{verbatim}
Некоторые (наиболее редко используемые) параметры имеют только <<длинный>> формат параметра.
\subsection{Управление параметрами камеры и кадра}
\begin{description}
\item[-c, -{}-cooler-off] отключить подачу напряжения на элемент Пельтье (для выхода ПЗС на
комнатную температуру);
\item[-d, -{}-dark] снимать <<темновые>> кадры --- не открывать затвор при экспозиции;
\item[-E, -{}-ether-subnet=subn] задать подсеть (в виде маски адресов или конкретного IP-адреса)
при работе с сетевой версией Apogee Aspen, например, \verb'-E 192.168.0.255' для поиска
камеры в сети \verb'192.168.0.0/24';
\item[-M, -{}-msg-id=ID] попытаться подключиться к камере с конкретным идентификатором, данный
идентификатор выдается утилитой при подключении к камере, пример:
\begin{verbatim}
apogee_control -M interface=ethernet,deviceType=camera,
address=192.168.99.121,port=80,mac=000951ffffff81ffffffed22,
interfaceStatus=Available,id=0x1a3,firmwareRev=0x132,model=Aspen-16M
\end{verbatim}
данный параметр позволяет ускорить процесс работы с сетевыми камерами;
\item[-f, -{}-no-flash] не выполнять предварительную засветку ПЗС встроенным ИК-светодиодом
при экспозиции (работает не для всех камер);
\item[-F, -{}-fan-speed=F] принудительно установить скорость вращения вентиляторов, величина
скорости изменяется от 0~(выключены) до 3~(наибольшая скорость);
\item[-h, -{}-hbin=N] горизонтальный биннинг (предельное значение N зависит от типа ПЗС);
\item[-v, -{}-vbin=N] вертикальный биннинг (предельное значение N зависит от типа ПЗС);
\item[-N, -{}-ncam=N] если обнаружено несколько ПЗС-камер, работать с N-й;
\item[-n, -{}-nframes=N] провести серию снимков из N~кадров;
\item[-p, -{}-pause-len=ptime] выдержать \verb'ptime' секунд паузы между кадрами при работе с
серией кадров;
\item[-r, -{}-speed-set=N] устаревший параметр для задания скорости считывания (не работает
с большинством современных камер);
\item[-{}-twelve-bit] двенадцатибитный режим работы (высокая скорость считывания);
\item[-R, -{}-reset] полный сброс параметров камеры (работает не на всех камерах);
\item[-S, -{}-sleep] перевод камеры в спящий режим (работает не на всех камерах);
\item[-T, -{}-only-temp] только задать\slash отобразить температуру узлов камеры;
\item[-t, -{}-set-temp=degr] установить температуру чипа ПЗС в \verb'degr' градусов Цельсия;
\item[-W, -{}-wakeup] выйти из спящего режима (работает не на всех камерах);
\item[-x, -{}-exp=exptime] установить время экспозиции каждого кадра в \verb'exptime' миллисекунд;
\item[-X, -{}-xclip=X0$\lbrack$,X1$\rbrack$] выбрать поддиапазон для считывания по оси~X;
\item[-Y, -{}-xclip=Y0$\lbrack$,Y1$\rbrack$] выбрать поддиапазон для считывания по оси~Y;
\item[-{}-flipX] отразить изображение вертикально (относительно оси X);
\item[-{}-flipY] отразить изображение горизонтально (относительно оси Y);
\item[-{}-noclean] не очищать матрицу после считывания (т.е. не удалять остаточный сигнал, работает
не на всех камерах);
\item[-{}-pre-exp] выполнить предварительную нулевую экспозицию (бывает необходимо для того,
чтобы параметры камеры наверняка успели правильно выставиться перед выполнением основных
экспозиций; без этого параметра возможны излишние шумы или даже повреждение кадра вследствие
начала считывания не с нулевой позиции);
\item[-{}-shutter-open] открыть затвор;
\item[-{}-shutter-close] заткрыть затвор.
\end{description}
\subsection{Управление параметрами заголовка FITS-Файлов}
Часть параметров заголовка формируемых FITS-файлов задается аргументами командной строки:
\begin{description}
\item[-A, -{}-author=author] автор программы (\verb'AUTHOR');
\item[-I, -{}-image-type=type] тип изображения (\verb'IMAGETYP');
\item[-i, -{}-instrument=instr] название прибора (\verb'INSTRUME');
\item[-O, -{}-object=obj] название объекта (\verb'OBJECT');
\item[-o, -{}-observer=obs] имена наблюдателей (\verb'OBSERVER');
\item[-P, -{}-prog-id=prname] название программы наблюдений (\verb'PROG-ID');
\item[-{}-test-headers] не снимать ни единого кадра, а только отобразить заголовок,
который писался бы в формируемый FITS-файл (некоторые параметры будут неверными ввиду
отсутствия изображения).
\end{description}
Если не указывать ключ \verb'-I', при съемке обычных кадров в поле \verb'IMAGETYP' заголовка
FITS-файла будет указано: <<object>>; если же задать ключ \verb'-d' для съемки темновых, тип будет
установлен в <<dark>>; при установки нулевой экспозиции (\verb'-x 0') в качестве типа изображения
будет указано <<bias>>.
Содержимое многих ключей заголовка FITS-файла не соответствует стандарту и будет исправлено при
дальнейших модификациях утилиты.
\subsection{Работа с турелями Apogee}
\begin{description}
\item[-g, -{}-wheel-get] получить сведения о турели;
\item[-G, -{}-wheel-go=N] переместить турель в N-ю позицию;
\item[-w, -{}-wheel-num=N] если к компьютеру подключено несколько турелей, выбрать N-ю для
дальнейшей работы.
\end{description}
\subsection{Статистика, логгирование и сохранение\slash отображение}
После съемки очередного кадра в командной строке выводится основная статистическая информация
по изображению. Изображение в дальнейшем может быть уничтожено, сохранено и\slash или отображено
на экране.
Если утилита \verb'apogee_control' вызывается без указания префикса выходных файлов, изображения
только отображаются на экране (если не указано противного). Помимо этого, утилита способна
сохранять статистические параметры отснятых кадров в лог-файл (скажем, для получения простых
температурных зависимостей).
\begin{description}
\item[-D, -{}-display-image] данный параметр позволяет отображать отснятые изображения даже если
указан префикс файла для сохранения; чтобы закрыть окно с последним изображением серии,
необходимо либо нажать в окне клавишу ESC, либо в консоли сочетание Ctrl+C. Окно с изображением
можно масштабировать, также при помощи колеса мыши с зажатой клавишей Ctrl можно масштабировать
само изображение внутри окна, а средней кнопкой мыши перемещать его. По нажатию правой кнопки
мыши появляется меню, позволяющее восстановить исходный масштаб изображения или закрыть окно;
\item[-H, -{}-time-interval=T] интервал времени между последовательными записями в лог
и HISTORY (в секундах);
\item[-L, -{}-log-only] не сохранять изображения, лишь вести запись статистки в лог;
\item[-l, -{}-tlog] отдельно вести запись рабочих температур в файл \verb'temp_log';
\item[-s, -{}-only-stat] не сохранять изображение, а только отобразить статистику.
\end{description}
\section{Заголовки FITS-файлов}
Набор генерируемых утилитой заголовков FITS-файлов зависит от того, скомпилирована ли утилита с
поддержкой АСУ БТА и запущен ли на компьютере демон АСУ. Минимальный общий набор заголовков
следующий:
\begin{description}
\item[FILE] название оригинального файла;
\item[INSTRUME] название прибора (по умолчанию <<direct imaging>>);
\item[PXSIZE] размер пикселя в мкм вида <<H x V>>;
\item[XPIXELSZ, YPIXELSZ] горизонтальный и вертикальный размер пикселя в мкм (число с плавающей
точкой);
\item[VIEW\_FIELD] поле зрения камеры в пикселях;
\item[CRVAL1, CRVAL2] (-1);
\item[IMAGETYP] тип изображения;
\item[DATAMAX, DATAMIN] наибольшее и наименьшее значение в рабочем диапазоне (для 16 бит этого
65535 и 0 соответственно);
\item[STATMAX, STATMIN] статистические максимум и минимум по изображению;
\item[STATAVR, STATSTD] среднее и среднеквадратическое значения по изображению;
\item[TEMP0, TEMP1] температура чипа ПЗС на момент начала и окончания экспозиции соответственно
($^\circ C$);
\item[TEMPBODY] температура горячего спая Пельтье на время окончания экспозиции ($^\circ C$);
\item[CAMTEMP] температура чипа в Кельвинах на окончание экспозиции;
\item[EXPTIME] время экспозиции в секундах;
\item[DATE] дата и время запуска утилиты, UTC;
\item[DATE-OBS] местные дата и время записи файла;
\item[XBIN, YBIN] биннинг.
\end{description}
При поддержке АСУ БТА набор заголовков дополняется следующими:
\begin{description}
\item[TELESCOP] название телескопа (<<BTA 6m telescope>>);
\item[ORIGIN] название организации (<<SAO RAS>>);
\item[OBSERVAT] название обсерватории (<<Special Astrophysical Observatory, Russia>>)
\item[ALT\_OBS] высота над уровнем моря (2070);
\item[LONG\_OBS] долгота в градусах (41.4414);
\item[LAT\_OBS] широта в градусах (43.6535);
\item[ST] звездное время в секундах (в комментарии также указано в строковом формате);
\item[UT] UTC в секундах (в комментарии также указано в строковом формате);
\item[JD] юлианская дата (пока что -- в неправильном формате);
\item[FOCUS] фокус: <<Prime>> или <<Nesmith>>;
\item[VAL\_F] значение отсчета фокуса в миллиметрах;
\item[EQUINOX] эпоха значений RA/DEC (обычно -- дата получения изображения в годах);
\item[RA, DEC] полярные координаты объекта на эпоху EQUINOX;
\item[S\_RA, S\_DEC] введенные пользователем координаты;
\item[T\_RA, T\_DEC] координаты телескопа;
\item[A, Z] горизонтальные координаты видимого места объекта;
\item[ROTANGLE] параллактический угол;
\item[VAL\_A, VAL\_Z] горизонтальные координаты телескопа;
\item[VAL\_P] значение отсчетов с поворотного стола P2 (в градусах);
\item[VAL\_D] азимут купола;
\item[OUTTEMP] внешняя температура;
\item[DOMETEMP] температура в подкупольном;
\item[MIRRTEMP] температура зеркала;
\item[PRESSURE] атмосферное давление, мм.рт.ст.;
\item[WIND] скорость ветра;
\item[HUM] влажность;
\item[AIRMASS] воздушная масса;
\item[WVAM] воздушная масса водяных паров;
\item[ATMDENS] давление атмосферного столба;
\item[WVDENS] давление столба водяных паров.
\end{description}
\end{document}
Reference in New Issue View Git Blame Copy Permalink