INDI – Open Astronomy Instrumentation

Astronomie gerelateerde software is veelal duur, er zijn tegenwoordig echter gratis alternatieven beschikbaar welke niet of nauwelijks onderdoen voor hun commerciele evenbeelden. Het INDI platform is zo’n alternatief.

Wat is INDI?

INDI staat voor Instrument Neutral Distributed Instrumentation en is oorspronkelijk ontwikkeld door Elwood C. Downey van het ClearSky Institute. Momenteel wordt het onderhouden door Jasem Mutlaq. Het idee erachter is dat men de directe communicatie met apparaten (de drivers), loskoppelt van de software welke je gebruikt voor je fotografie-sessie (KStars, etc.). Het ondersteunen van updates en nieuwe mogelijkheden in apparatuur is dan niet meer afhankelijk van updates in deze software, een update van de INDI driver zelf volstaat dan. Zodoende krijgt bijv. KStars meteen de nieuwe mogelijkheden te zien, ook al heb je KStars zelf niet van een update voorzien.

Dankzij de open structuur van het protocol is het voor ontwikkelaars mogelijk om INDI drivers voor vanalles te ontwikkelen, informatie hierover is te vinden op de indilib site (http://indilib.org/develop/developer-manual.html).

Het geheel werkt eenvoudig weergegeven als volgt;

Aansturings software <-> INDI server <-> meerdere INDI drivers <-> apparatuur

In mijn persoonlijke situatie is dit als volgt opgezet;

KStars/EKOS <-> Raspberry Pi2 met de INDI server welke meerdere drivers aanstuurt <-> apparatuur direct gekoppeld aan de Raspberry Pi2

Het gebruik van KStars onder Linux is slechts 1 van de mogelijkheden, er bestaan meerdere software-pakketten met INDI ondersteuning (zoals Cartes du Ciel) en is naast de Raspberry Pi ook te draaien op andere boards als de bekende Arduino. Aangezien ik alleen ervaring met KUbuntu, KStars en de Raspberry Pi heb, beschrijf ik het opzetten hiervan in deze overview.

KStars en ekos.

KStars en EKOS.

Remote Control

Ik ben op het moment van schrijven nog geen jaar met de wereld van de astrofotografie bezig en heb nog maar 1 winter aan observatie meegemaakt. Meerdere nachten sleepte ik mijn hele desktop (ik heb helaas geen laptop) naar buiten en zat ik lekker te rillen achter het beeldscherm. Prachtige ervaringen, maar niet echt heel practisch, een betere oplossing verzinnen lag voor de hand. Helaas was mijn budget van dit jaar al op gegaan aan met name die mooie nieuwe montering, dus die zogenaamde “remote control” waar ik aan dacht moest maar even wachten. Tot ik per zuiver toeval op de indilib site (www.indilib.org) stuitte via mijn verder ongerelateerde interesse in de Raspberry Pi2 (https://www.raspberrypi.org/). Wat is het Internet zo af en toe toch een prachtig iets. Hier leek het alsof het opzetten van een remote control gebeuren heel eenvoudig was en vrijwel niets hoefde te kosten! Maar eerst zien, dan geloven. Mijn Linux kennis was sowieso al ver weggezakt.

Benodigdheden en installatie

Het staat je natuurlijk geheel vrij zelf de componenten bij andere leveranciers samen te stellen. Voor je begint is het verstandig de indilib site te raadplegen om te zien of jouw apparatuur wel ondersteund wordt (http://www.indilib.org/devices.html). Mensen met een DSLR gebruiken de gphoto driver.

Op de indilib site biedt men een zogenaamde virtuele machine aan waar zich al een heel KStars Linux systeem op bevindt en welke je slechts hoeft op te starten om te gebruiken. Echter, ik werk onder OSX en had reeds Parallels als pakket draaien welke hier niet compatible mee was. Dus koos ik voor een schone installatie van Linux, in dit geval Kubuntu. De ontwikkelaar van Kstars en INDI werkt onder Kubuntu, in theorie is iedere Linux omgeving mogelijk, echter heb ik gemerkt dat er foutjes in de GUI kunnen ontstaan wanneer je iets anders gebruikt. Kubuntu is dus het meest eenvoudige om alles meteen goed aan de praat te krijgen.

Een stappenplan voor eenvoudige installatie van het geheel:

  • Installeer Kubuntu 16.04LTS op de computer die je binnen hebt staan;
  • Installeer hieronder KStars en voeg de PPA repository van Jasem Mutlaq toe voor automatische updates:
    sudo apt-add-repository ppa:mutlaqja/ppa
    sudo apt-get update && sudo apt-get install kstars-bleeding
  • KStars is vervolgens te vinden onder de Education/Science/ categorie;
  • Voor de mogelijkheid tot plate-solving, installeer je astrometry.net (kan goed zijn dat dit al standaard aanwezig is onder de laatste Kubuntu)
    sudo apt-get install astrometry.net
  • En de correcte astrometry index files die behoren bij de FOV van je setup (index files; http://indilib.org/about/ekos/alignment-module.html en FOV calculator; http://www.12dstring.me.uk/fovcalc.php).

Installeer de Raspberry Pi2 als volgt:

  • Schrijf het Ubuntu Mate systeem weg op de geheugenkaart van de Pi2 (https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/). Verander, uiteraard, de in de documentatie benoemde iso file met die van Ubuntu Mate.
  • Koppel de PI fysiek aan je computer, hdmi standaard aansluiting en muis+toetsenboard op USB, Ethernet met je gewone computer om zodoende de Internet connectie te delen (dit moet je wellicht in de instellingen van je PC toelaten). Start Ubuntu Mate op en stel het geheel in, wanneer je gebruik maakt van de WIFI dongle selecteer dan rechtsboven de juiste WIFI connectie en log in.
  • Nu je Internet connectie hebt, installeer je XRDP, een remote desktop oplossing welke na installatie altijd automatisch start. Zodoende heb je altijd via de PC binnen contact met de PI.
    sudo apt-get install xrdp
  • Achterhaal het IP adres waarop de PI te bereiken is, dit is te zien rechtsboven in het WIFI gedeelte van Ubuntu Mate. Noteer dit adres.
  • Het is nu mogelijk de Ethernet connectie te verwijderen en de monitor weer aan te sluiten op de gewone pc. In Kubuntu start je KRDC (type “remote” in het start menu en het verschijnt vanzelf) welke standaard aanwezig is en log je in op de PI.
  • Voeg de Mutlaqja PPA ook toe aan de PI en installeer INDI;
    sudo apt-add-repository ppa:mutlaqja/ppa
    sudo apt-get-update
    sudo apt-get install indi-full
  • Door gebruik te maken van Ubuntu Mate en de PPA, zullen updates voor INDI automatisch van updates worden voorzien. Middels Raspbian bijv. was handmatige installatie vereist.
  • De INDI drivers zijn geinstalleerd en namen hiervoor kan je achterhalen middels deze pagina (http://www.indilib.org/support/tutorials/139-indi-library-on-raspberry-pi.html);
  • In Ubuntu Mate moet je nog even de huidige gebruiker toegang geven tot seriele poorten, waar veel monteringen nog steeds gebruik van maken (zo heb ik een EQDir USB-kabel voor connectie tussen PI en montering);
    sudo adduser $USER dialout
  • In de terminal van de Pi run je vervolgens de verschillende drivers (uiteraard eerst alle apparatuur aankoppelen);
    indiserver -v -m 100 driver_executable
  • In het geval van mijn setup (SSAG guider, EQMod montering en DSLR) is dit dan:
    indiserver -v indi_eqmod_telescope indi_qhy_ccd indi_gphoto_ccd
  • Wanneer je in het EKOS gedeelte van KStars de naam van de apparaten moet opgeven, dan kan je deze achterhalen middels een extra v optie:
    indiserver -vv indi_eqmod_telescope indi_qhy_ccd indi_gphoto_ccd
  • In KStars moet je ook de poort aangeven waarop de communicatie met de Raspberry Pi verloopt, dit is doorgaans 7624.
  • Nog een kleine waarschuwing in het Engels aangaande fysieke aansluitingen van de indilib site, ik zou dit zeker opvolgen aangezien ik heel wat vreemde problematiek wat communicatie betreft heb op weten te lossen door de PI te voeden vanuit een goede USB-Hub en alle connectoren niet in de PI, maar in de Hub te steken. Wanneer je vreemd gedrag meemaakt, dan is de bekabeling veelal het probleem.

You should power up your Raspberry Pi from the same USB hub you are connecting your CCD to. Powering Raspberry Pi with its own power supply will result in your CCD and Raspberry Pi do not have common ground (GND). This leads to non-zero voltage potential on all wires between your CCD and Raspberry Pi, including data lines. The noise identified on the images represents the current related to this non-zero voltage potential.

Het in gebruik nemen van de setup wordt besproken in deel 2.

 Copyright © Vincent Groenewold (auteur) & © starry-night.nl 2015

9 comments on “INDI – Open Astronomy Instrumentation

  1. Profile photo of KeesSchererKeesScherer

    En er gaat weer een nieuwe wereld open! Dank voor dit artikel en de uitgebreide stap voor stap instructies! Zo te zien kan ik alles prima doen met Linux Mint KDE (Is gebaseerd op Ubuntu met KDE {=Kubuntu}) Ik lees elke maand Linux Format magazine en dat staat bol van de Raspberry pi artikelen.  Wat ook de moeite waard is om te onderzoeken is de Distro Astro Linux distributie waar het Indi platform al deel van uitmaakt, voor de mensen die het eens willen ervaren, je kan gewoon de live DVD downloaden en daarmee je pc/laptop booten.    http://www.distroastro.org/

  2. Profile photo of GroenewoldGroenewold Post author

    Dank je Kees. Dit is nog maar een begin, de workflow binnen EKOS ga ik ook nog belichten. Uitbreidingen en verduidelijking op deze introductie zullen vast ook nodig zijn, maar ik wilde het begin er alvast op hebben. 🙂

    Je kan volgens mij zo ongeveer iedere Linux distributie gebruiken, er zijn zelfs OSX clients (heb ik geen ervaring mee, kosten geld en zijn volgens mij minder uitgebreidt), maar dan moet je aan de slag om zelf de juiste commando’s van die distro uit te voeren etc.

  3. Profile photo of KeesSchererKeesScherer

    Ja, ik ben aan het spelen met de Pi, heb verschillende Micro SD kaartjes met elk hun eigen operating systeem. Mediaspeler werkt en ik ben bezig met Raspbian en Linguider. Maar ja, ik ben ook bezig met de fruitbomen, onderhoud van de gebouwen, beleggen, investeren, bezoekers, wijn……. Sequence generator pro…… data verwerken met Pixinsight……help….blub….. Het is druk achter de geraniums. pi

  4. Profile photo of Van den BroekVan den Broek

    Ik had dus op astroforum.nl al gezien dat er nog mensen met deze omgeving aan de slag zijn gegaan … Ik heb alsnog niet echt in het veld gestaan met deze oplossing en dat zal ook nog niet snel gebeuren. Heb de VM eens ge download en aan de tand gevoeld, heef mooi allemaal maar toch niet zo handig als je veel apparatuur hebt SGP is daar een stuk beter in, ook als je jobs hebt aangemaakt in de sequence que is het me niet helemaal duidelijk hoe je die kan wijzigen zonder te verwijderen en opnieuw toe te voegen …

    In ieder geval moet ik toch wel 1 werkende setup gaan bouwen want de D800 met gehackt FW werkt niet onder Windows en astro software als je echte RAW’s will, je moet software sturing via PTP doen … dat kan maar niet full auto vandaar mijn interesse …

    Verder ben ik het beu na te moeten denken wat bij wat hoort dus als ik micro pc’s heb voor verschillen de HW dan scheelt dat weer gepuzzel …

    Dus voor Windows en SGP heb ik me ingeschreven op;

    https://www.kickstarter.com/projects/139108638/lattepanda-a-45-win10-computer-for-everything (heb ingetekend op de 4GB versie)

    De oplossing op PI is vmml om de server te draaien wegens te zwak voor de full deployment hoewel tinyastro het wel doet maar het lijkt me een oude Ekos (er is ook een github dus voor de coders onder ons misschien wel een idee om een update te doen, voordeel is je kan hier een image downloaden en je hebt alles zelfs PHD2!);

    http://www.cloudynights.com/topic/503266-tinyastro-an-arm-linux-system-with-kstarsindi/

    Nog een andere oplossing;

    http://sourceforge.net/projects/iastrohub/

    Maar goed ik wil dus een full werkende versie en dus heb ik krachtigere HW nodig dan de PI, dus deze 2 boards komen volgens mij in aanmerking, maar ja dan moet ik dus wel alles vanaf nul gaan compileren … en voor ik zover kan zien heb je minstens 15.04 nodig om Ekos bleeding te kunnen compileren wegens KDE 15.10+

    Hier de boards;

    http://pine64.com (op kickstarter heb ik ingetekend op de 2GB versie)

    En deze is beschikbaar, maar ik lees nogal mixed reviews over de software support meer in het bijzonder instabiel 15.04 …

    http://www.hardkernel.com/main/products/prdt_info.php

    Maar wel een acht core 😉

    Yves

Leave a Reply