อ่านจบแล้วไปต่อ #2-#5 ตรงนี้เลยครับ

https://ppantip.com/topic/37235270
https://ppantip.com/topic/37236971
https://ppantip.com/topic/37238646
https://ppantip.com/topic/37238689

กระทู้เดิมๆที่ใครเผื่อสนใจครับ
การสร้างอุปกรณ์ตามดาวด้วยตัวเอง DIY star tracking #1
http://ppantip.com/topic/35228265
การสร้างอุปกรณ์ตามดาวด้วยตัวเอง DIY star tracking #2
http://ppantip.com/topic/35233329
การสร้างอุปกรณ์ตามดาวด้วยตัวเอง DIY star tracking #3
http://ppantip.com/topic/35237413
การสร้างวงจรขับ motor สำหรับ การถ่ายภาพดาราศาสตร์,high accuracy motor driver for star tracker
http://ppantip.com/topic/35222366
การใช้งานวงจรขับ และอุปกรณ์ตามดาวแบบติดมอเตอร์เบื้องต้น Basic Motor Drive Barn Door Tracker
http://ppantip.com/topic/35244410
การสร้าง และอุปกรณ์ขับมอเตอร์ในสิบนาที
https://ppantip.com/topic/36658223/comment1
DIY เลนส์ ฮีทเตอร์กันฝ้าสำหรับนักถ่ายดาว
https://ppantip.com/topic/35745572
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ในปัจจุบันการดูดาวจะเป็นงานอดิเรกของคนหลายคนที่ที่เริ่มนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ อาจจะเริ่มจากนั่งดูเฉยๆ ไปถ่ายทางช้างเผือก ไปถ่ายเนบิวล่า ไปถึงระดับมืออาชีพที่มีสารพัดอุปกรณ์  ซึ่งใครได้ลองแล้วมักติดใจเพราะมันมีความสงบความสวยงามและความลึกลับน่าค้นหา แถมตั้งวงสนทนาจิบเบียร์ได้ด้วย  แต่เรามักติดขัดที่อุปกรณ์มักมีระดับที่ค่อนข้างแพง และที่เราจะสังเกตได้คืออุปกรณ์แทบทุกอย่างเรานำเข้าทั้งสิ้น นั่นเป็นสาเหตุให้มันแพง
สิ่งที่อุปกรณ์กล้องดูดาวแพงๆจ่ายแสนทอนสิบบาทมักมีคือระบบ GOTO  หรือระบบหาตำแหน่งดาวในท้องฟ้าซึ่งกล้องดูดาวตัวไหนมีราคาจะกระโดดทีเดียวหลายหมื่น ซึ่งใครเคยไปส่องดาวหรือพวกเนบิวล่า จะรู้ว่าการหาตำแหน่งนั้นมันช่างยากเย็นแสนเข็ญขนาดไหน ระบบพวกนี้จะมาช่วยให้เราสามารถหามันได้อย่างง่ายดาย แต่มันทำงานอย่างไรมันเหมือนกับกล่องลึกลับที่ไม่มีใครบอก


จริงๆ การทำระบบ Goto นี่แรกๆไม่อยู่ในหัวผมหรอก แต่บังเอิญเพื่อนผมซื้อกล้องดูดาวมี GOTO มาเมื่อสามเดือนก่อนแล้วผมดันบอกว่าเดี๋ยวจะทำเองก็ได้ เลยจำเป็นต้องทำให้ดูเดี๋ยวโดนหาว่าโม้
ข้อเขียนนี่อาจเป็นการแชร์ความรู้ที่ผมมีผิดบ้างถูกอย่างไรก็มาช่วยกันแก้ไขได้ครับเพื่อให้มันสมบูรณ์ เพราะข้อมูลในการสร้างอุปกรณ์ต่างๆมักถูกกั๊กไว้เป็นความลับทางการค้าซะหมดจะหาที่อธิบายให้รู้นั้นแทบหาไม่ได้ เพราะคนสร้างอุปกรณ์คงไม่ยอมบอกแน่ๆ และความรู้ที่เป็นภาษาไทยเชิงลึกๆนั้นแทบไม่มี ดังนั้นการสร้างของผู้ผลิตอื่นเป็นแบบไหนผมก็ไม่สามารถระบุแน่ชัดไปได้ สิ่งที่ผมจะเขียนต่อไปคือสิ่งที่ผมค้นมาจากสารพัดที่ ที่ละนิดละหน่อย ทดลองเอง รวมความรู้ด้านอุปกรณ์บ้าง ผสมกับความคิดผมด้วย แล้วมาปะติดปะต่อกัน เผื่อให้คนที่สนใจเอาไปต่อยอดเผื่อคนไทยจะสร้างมันเองได้มั่ง แต่ไม่ค่อยคาดหวังกับคนจะเข้าใจมันไหมครับ


จะว่ายากก็ยาก จะว่าง่ายก็ง่าย อ่านดีๆค่อยๆทำความเข้าใจมันก็จะเข้าใจว่าพวกนี้มันทำงานอย่างไรผมพยายามจะให้มันเข้าใจง่ายๆแบบบ้านๆ  เพราะสาเหตุที่คนสร้างพวกนี้มีน้อยมากเพราะจะต้องเข้าใจ 4 อย่างพร้อมกันคือ ดาราศาสตร์ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ อิเล็คโทรนิคควบคุม และ กลศาสตร์ คนมักไปติดอันใดอันหนึ่ง แต่หากมีทีมหลายๆคนก็ย่อมทำได้ หลายหัวย่อมดีกว่าหัวเดียวช่างตัดผมกล่าวไว้


อย่างไรก็ตามสุดท้ายจะแจก Source Code แบบที่ใช้งานได้ ล้านเปอร์เซ็นต์ไว้ให้เผื่อใครจะเอาไปทำต่อ หากขายอย่าลืมลดให้ผมพิเศษด้วยครับ
จะอ้างอิงซีกโลกเหนือเป็นหลักครับใครเอาไปใช้ซีกโลกใต้ผมไม่แน่ใจยังไม่มีใครออกค่าตั๋วให้ไปลอง แต่มันจะชี้ตำแหน่งถูกไม่ว่าดาวจะอยู่ซีกโลกไหนครับ หากยืนอยู่ซีกโลกเหนือ
ผมจะอธิบายไปทีละหน่อยครับ แต่ส่วนดาราศาสตร์ลึกๆบางทีก็ไม่พูดถึงเพราะผมนักกระยาสาตร์ ไม่ใช่ดาราศาสตร์
ขอบคุณ Mr.Ezio De Cian ที่อธิบายการทำงานเบื้องต้นไม่มีกั๊กของพวกนี้จนผมสามารถเอาไปทำต่อได้ครับ
ระบบ Goto ที่มีนิยมมีเห็น 2 แบบใหญ่ๆเท่าที่เห็น


1 ระบบพิกัด Azimuth, Altitude
2 ระบบ Equatorial,EQ



ระบบทั้งคู่มีข้อดีและเสีย ระบบ Azimuth ให้ความรู้สึกเข้าใจง่ายกว่าระบุตำแหน่งที่บอกแล้วคนได้ยินสามารถมองหาดาวเองได้เลย แต่ควบคุมระนาบยากมาก ระบบ EQ โปรแกรมสร้างง่ายกว่ามากแต่หาจุดหมุนยาก และหากบอกพิกัดมาคนปกติจะหาไม่เจอต้องเข้าใจเรื่องเวลาดาราศาสตร์พอสมควร
มาทำความเข้าใจระบบพิกัดอย่างง่ายๆ ไม่เอางง เอาแบบไม่อ้างอิงคณิตศาสตร์


1 Azimuth, Altitude
ระบบนี้ผู้สังเกตจะระบุตำแหน่งดวงดาว อ้างอิงกับทรงกลมท้องฟ้า ณ บริเวณที่สังเกตนั้นและระบุตำแหน่งมุมระหว่างทิศเหนือ ไปตามเข็มนาฬิกาจนถึงดาวที่สังเกต เรียกว่ามุม Azimuth ซึ่งมีค่า 0-360 ตามมุมของวงกลม และเมื่อผู้สังเกตเงยหน้ามองไปที่ดาว มุมที่เงยหน้าเทียบกับพื้นดิน เรียกว่า Altitude ดังนั้นจะง่ายมากที่จะเข้าใจเช่นหากบอกว่าดาวอยู่ ที่ Azimuth 90 เงย 45 องศาก็แค่หันไปทางตะวันออกเงยหน้าขึ้น 45 องศา


http://www.heavens-above.com/glossary.aspx?term=azimuth
แต่ข้อดีย่อมมีข้อเสีย ข้อเสียหลักๆคือผู้สังเกตแต่ละที่ในโลกจะเห็นดาวในตำแหน่งมุมที่ไม่เท่ากัน ดังนั้นระบบนี้ต้องบอกด้วยว่ายืนดูที่ไหน กี่โมง กี่ยาม

2 ระบบ EQ
ระบบแบบนี้อ้างอิงจุดหมุนที่ขั้วหมุนของโลกแทน ดังนั้นอยู่ที่ไหนมันก็เหมือนกันหมดมันจุดหมุนเดียวกัน (บางคนบอก อ้าว Goto ที่ซื้อมาก็ EQ มันยังถามหาพิกัดให้ใส่ไม่จริงมั้ง อย่าพึ่งเถียงอ่านต่อไปครับ)  เอาแบบไม่งงตามแบบนักกระยาสาตรที่มีความรู้ดาราศาสต์แค่หางอึ่ง คือ หากเรามองไปที่ทิศเหนือจุดหมุนของโลกคือบริเวณ ดาวเหนือหากเราแบ่งวงกลมรอบดาวเหนือแนวทะแยงตามรัศมีวงกลม เป็นช่วงๆ เริ่มจาก 0 แบ่ง ออก 24 ช่วง ตามเวลาใน 1 วันเลย เพราะโลกหมุน 24 ชม หรือช่วงละ 360/24=15 องศา (แต่ไม่นิยมบอกเป็นองศาแต่บอกเป็นเวลาแทน) วนตามเข็ม เราเรียกมันว่า Right Ascension, RA ความหมายมันก็บอกแล้วว่าขึ้นมาทางขวาตามการหมุนของโลก คือหากมองไปทางตะวันออกโลกหมุม มุมที่ดูตรงแนวราบ ก็จะขึ้นมาทีละ 1 หน่วยในทุก ชั่วโมงประมาณนั้น

http://slideplayer.com/slide/9159756/


อีกมุมนึงก็คือ Declination, Dec หรือง่ายๆคือมุมที่ลากจากเส้นตั้งฉากกับแนวดาวเหนือมาทางดาวเหนือมีค่า 0-90 แต่หากดาวดันเอียงไปด้านหลังหรือขั้วโลกใต้มุมนี้จะเป็น 0 ถึง -90 แทน (หรือจากเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้ามาทางดาวเหนือ)  
http://www.lesa.biz/astronomy/celestial-sphere/equatorial-coordinates
ทีนี้เราจะเห็นว่ามุมพวกนี้มันเป็นค่าที่กำหนดแน่นอน มีพิกัดแน่นอนตายตัวคือวัดจากขั้วเหนือคือ RA และ มุมก้มลงคือ DEC นักวิทยาศาสตร์สติเฟื่องทั้งหลายก็จัดการเอาดาวต่างๆบนท้องฟ้ามาทำเป็นแผนที่ซะโดยมีการกำหนดจุดอ้างอิงเป็น RA กับ DEC แทน ไม่แตกต่างกับแผนที่บนดินที่ระบุเมือง ประเทศต่างๆด้วยพิกัดเส้นรุ้งเส้นแวง แค่ของท้องฟ้ามองบนฟ้าบนท้องฟ้า แผนที่พื้นโลกมองลงดิน ดังนั้นดาวต่างๆจะมีค่า RA,DEC คงที่


http://www.hpcf.upr.edu/~abel/phl/HEC_exoplanets_location_HR.png
ดังนั้นจะเห็นว่าหากเรารู้ว่าดาวแต่ละดวงมีพิกัด RA, DEC เท่าไร หากจะหาว่ามันอยู่ตรงไหนก็ย่อมทำได้โดยไม่ยาก และหากรู้ตำแหน่งดาวดวงนึงในท้องฟ้าขณะนั้น จะหาอีกดวงที่ไม่รู้ก็ง่ายมาก เหมือนรู้ว่าเชียงใหม่อยู่ตรงไหน จะไปลำปางจากเชียงใหม่ก็ไม่ยาก เพราะรู้ทิศทางอ้างอิง  แต่ดาวมีเป็นแสนเป็นล้านขืนมาหาพิกัดเองหงอกเต็มหัวยังหาได้ไม่กี่ดวง เราต้องหาตัวช่วย มีคนฉลาดทำให้แล้ว

โปรแกรม Stellarium
ในเบื้องต้นเราจะเห็นว่าสิ่งที่เราต้องรู้ก่อนจะทำระบบ Goto คือ ตำแหน่ง RA, DEC ของดาวแต่ละดวง แต่จะมาใส่ทีดวงคงไม่ไหว มีวิธีง่ายกว่าคือ เชื่อมต่อระบบกับ โปรแกรม Stellarium ver 0.16.0 ซึ่งมีข้อมูลดาวมหาศาล เป็นแสนเป็นล้าน มีรูปงดงามใช้ง่ายมาก ไป load มาลงในคอมเลยตาม link ข้างล่าง ให้ตรง OS ด้วยนะ
http://stellarium.org/
โดยโปรแกรมนั้นก็คือแผนที่ดาวแบบหนึ่งแต่มีความสามารถมากกว่ามาก โดยจะให้ข้อมูลทางดาราศาสตร์ครบละเอียดมาก และใช้ง่ายมากๆ

หลักการขั้นตอนการทำงานของระบบ Goto จะเป็นแบบนี้

Stellarium ส่งพิกัดดาว > อุปกรณ์ Goto คำนวณตำแหน่งดาว > สั่งกล้องหมุน Motor ไปที่ดาว > Track ตำแหน่งกล้อง > ส่งข้อมูลพิกัดกล้องกลับไปยัง Stellarium > Stellarium แสดงผลบนจอ

ดังนั้นหากตำแหน่งที่แสดงบน Stellarium สุดท้ายตรงกับดาวที่สั่งไปแสดงว่าระบบที่สร้างมาถูกต้องเพราะ Stellarium ไม่ได้คำนวนตำแหน่ง แต่ Microcontroller Unit, MCU ของกล้องเป็นตัวคำนวณค่าส่งไป โดยตัว Stellarium ให้แค่ค่าข้อมูลพิกัดดาวเริ่มต้นและ Animation ผลเท่านั้น
เราจะ มาสร้าง GOTO ทั้งสองระบบโดยเริ่มที่ ภาค1 Azimuth, Altitude และภาค 2 EQ ในตอนต่อไปครับ
ปีนี้พอก่อนมาต่อกันใหม่ปีหน้าครับ