Meade WTS - Wireless Telescope Server - P H O T O N E N F A N G . D E

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Meade WTS - Wireless Telescope Server
 
Wer kennt ihn nicht, den Traum vom eigenen Robotik-Teleskop? Oder wenn bei extremen Minustemperaturen, wegen der offenen Terrassentür die Familie streikt… Mir ging es ähnlich und ich schaute mich nach den vorhandenen Möglichkeiten um. Meade bietet hierfür eine nicht ganz günstige aber viel versprechende Lösung mittels WLAN an. Der Meade WTS – Wireless Telescope Server. Dieser schlägt mit 399,- Euro Listenpreis ganz schön tief in die Tasche, aber der WTS wird im Normalfall mit 199,- Euro Straßenpreis gehandelt.
Der WTS ist im Grunde genommen eine umgebaute WLAN-Bridge. Laut Meade wurde hier viel an der Firmware gedreht, um die notwendige Datenstromstabilität zu erlangen und zudem noch ein 16MB großer Puffer, für die Unterstützung von CCD-Kameras, eingebaut. Der WTS hat neben der mitgebrachten 56 MBit schnellen 811.g WLAN Einheit noch einen Standard 10/100 Mbit Ethernetport, was die Möglichkeit einer Übertragung der Signale über lange Kabel bietet. Die eigentlichen Nutzgeräte, wie CCD und/oder Teleskop, werden an dem WTS über einen USB 2.0 Port angeschlossen. Meade weist im Manual explizit darauf hin, dass hier ein aktiver USB-Hub zum Einsatz kommen muss, der die USB-Geräte mit dem notwendigen Strom versorgt. Am Rechner werden die Nutzgeräte mittels Meades Virtual Link Software zur Verfügung gestellt, eine Größenordnung von zwei CCD-Kameras und einem Teleskop werden im Manual skizziert.
Soviel zur Theorie… ich möchte an dieser Stelle einfach mal ganz objektiv meine Erfahrung mit dem Meade WTS und dem dazugehörigen Support von Meade Deutschland darstellen. Denken mögen alle, was sie für richtig halten. Zudem möchte ich meine Erfahrungen vermitteln, nicht jeder sollt diese Odyssee noch einmal durchleben müssen.
Die Kandidaten: 1 PC Athlon mit Win2k Pro 32Bit, 1 Laptop Toshiba mit WinXP Pro 32 Bit – beide mit ausreichend Arbeitsspeicher und CPU-Leistung. Mein LX-200GPS, ein Meade LPI und ein Meade DSI III Pro. Ein „noname“ USB-Hub und ein zertifiziertes USB-Hub der Marke D-Link. Ein Gigabit Netzwerkswitch der Marke Netgear und ein WLAN Accesspoint der Marke AVM. Und natürlich der Meade WTS.
Am Anfang war die Euphorie noch groß als ich den WTS endlich geliefert bekam. Auspacken, anschließen und im Netzwerk etablieren war einfach. Die auf der CD mitgelieferte Software funktionierte bei mir gut, aber ich bin eher ein Freund von kontrollierten Abläufen. Also kurz per HTTP oder Telnet auf den WTS – das Login funktioniert über den User „root“ ohne Kennwort! Alle notwendigen Parameter konfigurieren, das Teleskop und die Kameras über das USB-Hub and den WTS anschließen, Strom an und los geht’s.
Nach dem Start der Virtual Link Software wurde der WTS korrekt mit seinen Geräten angezeigt und der Rechner fügte nach dem „verbinden“ die Geräte seiner Hardwareliste hinzu. Die Treiber für die Endgeräte sollten im Vorfeld installiert werden, so dass der Rechner diese bereits in seiner Treiberdatenbank hat.
WTS mit angeschlossenem Teleskop, LPI und DSI:
Der Start von Envisage brachte dann die ersten Probleme. In der Initialisierungspahse von Envisage – also bevor das Hauptfenster aufgeht – gingen verschiedene andere Fenster auf, und manchmal auch wieder zu, die die Windows TWAIN-Schnittstelle ansprechen wollten. Hier war sporadisch ein Stillstand des Rechners bis hin zum Bluescreen zu verzeichnen und ich dachte erst an ein Problem mit dem Rechner. Der identische Aufbau brachte auch auf dem Laptop ähnliche Auswirkungen. Ich reduzierte also die Komplexität des Aufbaus und wollte mich dann langsam an meinen Zielaufbau annähern.

WTS mit angeschlossenem Teleskop:
Das Teleskop bot den gewohnten virtuellen COM-Port zur Verbindung an. Die Tests mit der Autostar Suite und den anderen Meade-Tool zeigten keinen Unterschied zu einem direkt angeschlossenen Teleskop. Ich war begeistert, der WTS funktioniert generell.
Ergänzung:
Nach längerer Nutzung des Serial2 USB-Adapters von Meade am WTS kann ich berichten, dass Datenübertragungen wie bei Autostar Updater oder auch PEMPro nicht funktionieren und die Übertragung mit Fehlern abgebrochen wird. Ich kann hier nur mutmaßen, dass es bei der Kommunikation zu Timeouts kommt. Bei kritischen Übertragungen, wie auch Firmwareupdates - also lieber das Teleskop direkt per Kabel an den PC anschließen!

WTS mit angeschlossenem LPI:
Mit dem verbundenen LPI startete Envisage wie ursprünglich erwartet. Die Kamera wird initialisiert und liefert einen stabilen Datenstrom von hoher Qualität. Die auftretende Latenzsteigerung schreibe ich dem eingebauten Puffer des WTS zu, hierzu aber später mehr.

WTS mit angeschlossenem DSI:
Analog zu dem Aufbau mit dem LPI funktionierte der DSI einwandfrei, die Bildübertragung ist schnell aber auch mit einer erhöhten Latenz.

WTS mit angeschlossenem Teleskop und LPI:
Hier traten wieder die oben genannten Probleme auf: Bluescreen, TWAIN-Fenster etc... wobei ich sagen muss, sporadisch hat der LPI durchgestartet und lieferte Bilder.

WTS mit angeschlossenem Teleskop und DSI:
Diese Konstellation funktionierte auf den ersten Eindruck recht gut. Das Teleskop ließ sich mittels Envisage oder der Autostar Suite problemlos fernsteuern und der DSI lieferte gute Bilder. Je nach Qualität der WLAN Funkblase und/oder entsprechender Störeinflüsse bekam ich aber mal mehr, mal weniger „Response length error“ in Envisage gemeldet. Diese führen zu einem Kommunikationsverlust zum DSI und somit zum Stopp der laufenden Aufnahme. Meines Erachtens somit keine „lauffähige“ Konfiguration.

Ich beschloss mich mit einem Experten über meine Probleme zu unterhalten und rieft kurzerhand den Support von Meade Deutschland an: Nach der Darstellung meines Aufbaus wurde mit geraten, dass Problem weiter einzugrenzen. "Ein Hauptproblem ist immer das WLAN mit seinen instabilen Zuständen.". Hierzu sollte ich das WLAN abschalten und den WTS mittels CAT-Kabel direkt über Ethernet betreiben, dies würde das WLAN als Fehlerquelle ausschließen. Gesagt, getan und nach einer halben Stunde hatte ich denselben Herrn wieder am Telefon, die Probleme waren unverändert. "Lassen Sie das USB-Hub weg und schließen Sie die Geräte der Reihe nach direkt an dem WTS an.". Das dies laut Manual nicht supportet ist, war dem Support erst mal egal. Wie erwartet funktionierten alle Geräte einzeln wie es sein sollte. "Schließen Sie die Geräte über den USB-Hub direkt an den PC an.". Dies funktionierte natürlich auch ohne Probleme und da war die Sache für den Meade Support ganz klar: "Das USB-Hub ist nicht mit den USB Standards kompatibel." Auf meine Frage, welchen Hub ich denn kaufen solle oder mit welchem Hub denn Meade gute Erfahrungen gemacht hat, bekam ich keine wünschenswerte Antwort: “Da kann ich Ihnen nicht helfen, wir können keine Aussage über Hardware dritter Anbieter treffen oder garantieren“. Das war eindeutig, hier bekomme ich keine weitere Hilfe. Noch guter Dinge bestellte ich mir dennoch ein zertifiziertes USB V2.0 USB-Hub der Marke D-Link. Wie ich im Grunde aber schon erwartet hatte, es änderte nichts.

Meine persönliche Analyse:
Was passiert da und warum funktioniert der WTS nicht wie er soll? Ich unterscheide hier deutlich zwischen Latenzen und Datendurchsatz, also Transferleistung. Ich habe herausgefunden, dass der Meade LPI von allen angeschlossenen Geräten, dass anspruchsvollste ist. Es gibt offensichtlich eine zeitkritische bidirektionale Kommunikation während der Initialisierung, nach der der Datenstrom von der Kamera auf den Weg geschickt wird. Der WTS erzeugt in Verbindung mit dem USB-Hub eine erhöhte Latenz, so dass die Kamera nicht einwandfrei initialisiert wird oder der Treiber die Kamera nicht korrekt erkennt. Mit steigender Geräteanzahl am USB-Hub steigt auch die Latenzzunahme. Wird das Hub aus der Kommunikation entfernt, ist die Latenz gering genug um die Kommunikation zu ermöglichen. Die Durchsätze des LAN oder WLAN sind um ein Vielfaches größer als die von USB, auch ein 300 Mbit schnelles 811.n WLAN bewirkte hier keine Besserung. Ich möchte somit den erreichten Durchsatz über LAN oder WLAN als mögliche Ursache ausschließen.

Es mag sein, das es USB-Hubs mit extrem geringer Latenz gibt und somit die Kommunikation ohne Probleme möglich ist. Ohne entsprechende Vorgaben oder Hinweise seitens Meade wird dies aber zu einem großen Feldversuch und ich kann mir vorstellen, dass dies mehr Frust als Freude erzeugt.

Eine lauffähige und leistungsstarke Konfiguration:
Es mag den Einen oder Anderen verwundern, aber ich habe noch viel Zeit und Material investiert, um mittels der WTS-Technologie ein für mich ausreichendes Robotik-Teleskop zu realisieren. Ziel war es natürlich auch, die Komplexität meiner Montierung vollends auszuschöpfen. Ich möchte hier dem Interessierten meine Konfiguration und die damit mögliche Leistung kurz darstellen.

Die Komponenten: Das Hauptrohr mit einer DSI III Pro CCD-Kamera bestückt, die Montierung via Serial2USB und ein Leitrohr mit LPI oder DSI III als CCD-Guider. Drei Meade WTS und zwei 300 MBit 811.n WLAN-Brücken der Marke AVM.
Jedes Endgerät hat seinen eigenen WTS und somit gibt es keine Konflikte seitens USB. Die drei WTS sind via Ethernet an einer der beiden AVM WLAN-Bridges angeschlossen und so kommen keine zusätzlichen CSMA/CD bzw. CSMA/CA Events in der Funkblase vor – diese steigen mit zunehmender Teilnehmerzahl exponentiell an! Es gibt in der Funkblase nur die beiden AVM-Bridges, so dass die Kommunikation mit so wenig wie möglich Störungen ablaufen kann und annähernd die gesamte Bandbreite für die Nutzdaten zur Verfügung steht. Drinnen sind PC und Laptop an der anderen Bridge über den Gigabit-Switch angeschlossen und ich kann über Meade Virtual Link frei definieren, welches Endgerät an welchem Rechner „aktiviert“ wird.

Diese Konfiguration ist so schnell und stabil, dass geguidete Langzeitaufnahmen ohne Einschränkungen möglich sind. Ich habe bei 2000mm Brennweite des Hauptrohres und 420mm Brennweite des Leitrohres keine Abweichungen in der Positionierung feststellen können und arbeite seit dem gänzlich ohne Kabel. Die Bilder des Guiders kommen, die Latenz durch den 16MB Puffer außer Acht gelassen, in „Echtzeit“ und es gibt keine ausschlaggebenden Verzögerungen durch zeitgleiche Übertragungen mehrerer Geräte. Eine nennenswerte Einschränkung muss an dieser Stelle aber erwähnt werden: durch die erhöhte Latenz des Gesamtsystems ist die Aggressivität der Guiding-Software eher klein zu halten. Denn das zur Auswertung anstehende Bild ist nicht mehr ganz "aktuell". clear skies
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