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Observing Plan | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Observing Result |
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Dome & Scope Slewing Performance | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Slew/Centering Performance | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Guiding Performance Reasons for poor Dec guiding :
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Sky Conditions (Locate Frames) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Night Sky Summary Plot Top axis: Sky Brightness at Zenith (in ADU/s) Lefthand axis: Local Time (hh LT). Righthand axis: Sun Altitude (degs) |
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Actual Weather vs Pre-Session Weather Forecast |
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Session Event Log | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Session Alerts | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Issue. Closing Session task stalled
whilst attempting to the close the Observatory Shutter / Dome not reporting
correct Shutter State.
Description.
Checking Session status via web page in morning indicated that Observatory
Shutter was Open. A look from the house window showed that the Dome wasn't
parked. The shutter couldn't be fully seen but enough could be seen to show
that it was 95% closed or 100% closed. Remote
connection to the observatory computer showed Device Hub was displaying the
Dome at Az 255 , and 'slewing' (alternating between closing and
opening states) . Visiting the Observatory showed that the shutter was
closed, but the Device Hub was still showing the Dome as slewing and
alternating between closing and opening states.
Although Shutter was closed the shutter was tight against the lower lip of
the shutter aperture.
The Dome Control Unit's Shutter
Information showed that the Shutter Battery was at 91% (so ok).
Dome was parked (some slipping noticed), Dome connections were closed and
Pulsar Dome Unit rebooted (power turned off / turned on). This seems
to have resolved things. Telescope Parked via Device Hub
and Powered off. Session ended using 'Close/Finish Session' button.
Analysis
Shutter first opened at 18:49 and then underwent 6 close/reopen cycles
due to short cloud/snow shower events with a 7th shutter closing at 01:34
when thicker high cloud developed. Shutter remained closed until 05:37
when condition slightly improved and shutter was commanded to open.
Shutter was reported to not have become open after 90s with the message
there 'may be a mechannical, electrical of software issue' with reporting of
'Dome will be close'. Session resumption failed and the session
returned to Suspended State.
From 06:25 onwards (when Clarity
values dropped below 24) the Obs.Manager started issuing Critical Cloud and
Critical RainThreat Alerts every 5s/10s with the message 'Observatory
Manager will close the Dome'.
Pulsar Log shows following :-
05:37:19 Shutter 1 (Closed)
05:37:20 OpenShutter
05:37:21 ShutterStatus 2 (Opening)
05:37:22 Shutter 2
(Opening)
05:38:51 CloseShutter
05:38:51 ShutterStatus 3
(Closing)
05:38:51 Shutter 2 (Opening)
05:38:51
ShutterStatus 2 (Opening)
05:39:01 CloseShutter
etc Shutter 2 (Opening)
06:25:20 CloseShutter
06:25:30 CloseShutter
06:25:40 CloseShutter
etc
ShutterStatus 2 (Opening)
ect
ShutterStatus 3 (Closing)
etc Shutter 2
(Opening)
etc CloseShutter
08:40:27
CloseShutter
08:42:50 CloseShutter
08:53:16 Shutter 2
(Opening)
AstroGuard and DeviceHub show the Dome Status alternating between Opening
and Closed states.
Pulsar logs confirm this. After each CloseShutter
command, the Pulsar sets ShutterStatus to 3 (Closing), but this isn't heard
by or acted upon by the Shutter, which a moment later returns Shutter State
2 (Opening).
Conclusion
This would seem to be a glitch in the
Dome/Shutter System, which resolved itself after being rebooted.
It is possible, but not certain, that the problem related to a
hypothesized mechanical issue opening the shutter at 05:37 whereby the
shutter was tight against the lip of the lower aperture due to a bulge in
panel below lower aperture (something which stopped the shutter from closing
in S932, see
Investigation - Shutter failed to
fully close (2021-11-10) ), coupled with the particular
orientation of the shutter & possible icing, and as a consequence
insufficient torque could be generated to open the shutter, which stalled
and left the shutterstatus on 'opening'.
AstroMain acted according
to its design, and kept trying to Close the shutter every 5/10s when it
reported that it was 'opening' and weather conditions indicated that it
wasn't safe to be open.
AstroGuard acted according to its design and
monitoring the situation. It didn't intervene as Shutter state kept
switching back to Closing.
Key thing is that shutter was closed (not
open) through this time and the observatory was therefore physically safe.
Should there have been a point when after trying a certain number of
times that Obs.Manager should given up trying to Close Shutter ?
After a certain number of cycles Obs.Manager should probably have monitored
the dome for a while and determined that the 'Opening' state never turned
into an 'Open' State, and therefore there must be some showstopping issue
with Dome Driver or Dome itself that made it non-operational.
Obs.Manger should then issued an Alert and reduced the frequency at which
further close attempts are made.
AstroGuard needs
to also have similar behaviour or communication with AstroMain otherwise it
will continue making Dome Close requests.
Update 2023-11-09
Since Oct 2022 the observatory has had a zigbee sensor at the bottom of
Dome's shutter that provides independant indication of when the shutter is fully closed, and this has
worked well . Following an incident in the S1162 session where the
shutter was reported to have not finished opening after 90s, and unable to
tell when the shutter physically become fully open it would be
useful to have an extra zigbee sensor at the top of the shutter to indicate
when the shutter is fully open.
A new Zigbee Sensor of the same type
was fitted to the top of the shutter on 2023-11-09 and AstroMain 3.64.5
modified to report the open/opening/closing/closed status of the shutter
independant of the Pulsar Dome driver (see
New Zigbee Sensor for Dome's Shutter (Top), 2023-11-09)
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This review summarises the routines and safeguards associated with
opening and closing the Observatory Dome.
It has been made in
response to an investigation into a dome opening issue during sesssion S938
(2021-11-28), and other dome opening/closing issues over the past 2 years.
Overview.
Being able to operate the
Observatory Shutter remotely and also robotically is critical to the
safe and effective functioning of the Observatory. Preventing
the opening of the dome or closing it in the event of inclement weather
(especially rain or snow) is particularly critical.
Whilst the
Shutter can be manually operated via the Main Dome Control Unit, a Red
Button on the Shutter Drive Unit, or via Pulsar Dome Software in practice
the shutter is normally operated via an ASCOM connection from the AstroMain
Observatory Control Program to the Pulsar Dome via DeviceHub & Pulsar ASCOM
Driver. This ASCOM driven operation of the shutter may from
manually initiated requests to open/close the shutter or more usually in
response to automated operation of the observatory.
Shutter
Mechanism
Shutter is opened and closed by a Shutter Drive Unit
using a motor with toothed sprocket that turns a heavy-duty plastic chain
attached to the shutter. This is powered by a 15V lithium battery which
automatically recharges via an induction charger when the Dome is at its
Park position. Limit sensors are depressed when the shutter is fully
open or fully closed to tell the Drive Drive the state of the shutter. The
Shutter Drive Unit communicates with the Main Dome Control Unit via
radio/bluetooth, informing the Control Unit about the status of the shutter
and of the battery and responding to requests to open or close the shutter.
The shutter mechanism is generally fairly reliable, and operates 98% of
the time witthout an issue, but there are some critical weaknesses
which have given problems in the past and could do so again.
(discussed further below)
Safeguards
The following safeguards are present to
ensure that dome is closed during bad weather or other critical
circumstance.
Potential Points of Failure
Points of potential
residual failure are as follows:
AstroMain
Principal software control of the
shutter lies with the AstroMain observatory control program. Key components
are
Open Shutter (Detail)
Opening the Shutter is
performed by calling Dome.OpenShutter() routine. This
makes final checks that it is safe to open the Shutter. It is safe to open
the dome and opening operations aren't already in progress it calls
Dome.OpenShutterByThread() routine. This starts
Dome.OpenShutterTask() as a threaded operation (to prevent any
chance of it locking up the calling process) , which calls
objDome.OpenShutter to perform the actual action. The
OpenShutterTask routine checks progress after 10s and if the Dome hasn't
started to open it makes a second call to objDome.OpenShutter, provided that
weather/environmental conditons are still ok for opening the dome.
Dome.OpenShutter () is called from 4 places :
- from User Interface
- Open Shutter button (btnToggleDomeShutter.Click) when requested by user
(manual mode)
- from Obs.Manager daemon
-
SetState_Resuming() when session is resuming following a previous suspension
- MainLoop() during Session.Equilibrating when conditions ok and
shutter not aleady open
- MainLoop()
during Session.Continuing when conditions ok and shutter not aleady open
Close Shutter (Detail)
Opening the Shutter is
performed by calling Dome.CloseShutter() routine. Provided
that closing operations aren't already in progress it calls
Dome.CloseShutterByThread(). This starts
Dome.CloseShutterTask() as a threaded operation (to prevent any
chance of it locking up the calling process) , which calls
objDome.CloseShutter to perform the actual action. The
CloseShutterTask routine checks progress after 10s and if the Dome hasn't
started to close it makes a second call to objDome.CloseShutter.
Dome.CloseShutter () is called from 18 places:
- from Buttons on
User Interface
- Close Dome button
(btnToggleDomeShutter.Click) when operating in manual mode
- Park Dome button (btnParkDome.Click)
- Restart DeviceHub button (btnRestartDeviceHub.Click /
RestartDeviceHub()
- from Dome Object
-
DomeCloseShutterAndWait()
- Dome.CloseShutter2()
(2 places)
- Dome.ParkDome (2 places)
-
from Obs.Manager daemon
- SetState_Suspended()
when session is being suspended due to bad conditions
- MainLoop() during Session.Suspended when conditions ok and shutter not
already open
- MainLoop() during 'End of Session/Catch
All rule
- MainLoop() during Review Dome Lock rule
- MainLoop() during Snow Protection rule
- MainLoop()
during Ensure Shutter is closed is session is suspended (backup) rule
- MainLoop() during MustClose / Session.Running / 'Initiate Close Dome
immediately in event of rain or thick cloud'
-
MainLoop() during MustClose / Other State (Automated)
- MainLoop() during MustClose / Manual Mode
-
PerformDomeMonitoring() when trying to reverse a failed OpenShutter
operation
PerformDomeMonitoring (Detail)
The normal flow
path in PerformDomeMonitoring is that the progress of a dome opem/close
operation (open shutter or close shutter) is monitored, that movement of the
shutter is reported when first seen (dome is opening or dome is closing) and
reported when the operation has completed (dome is open or dome is closed).
When the operation is interrupted, such as when dome closing is started
because cloud thickens or it starts raining while dome is opening, this is
reported and monitoring switches to monitoring the closure. If an open
or close operation hasn't completed within a certain time (90s) then there
is deemed to be an error somewhere (either mechanical, electrical, comms or
driver) and this is flagged as an alert requiring interventation.
Self diagnosis & actions for self resolution are still at an early stage.
Program has the capability to a) read / understand the ASCOM Log from the
Dome and this can show up discrepencies between what the Pulsar Dome
considers the status of the shutter to be versus what ASCOM driver is
saying. b) Restart the Dome Driver (disconnects Dome from
AstroMain and sends a message to AstroGuard from the Dome, which should mean
that all clients to Dome are now closed, connections to Dome are then
automatically remade). These can be helpful in some circumstances.
Control Issues
Code Changes (2021-12-03)
AstroMain 3.48 contains a number of cosmetic and small technical
improvements and enforcements of the design described above.
Tests (2021-12-03) - ShutterStatus 4 / ShutterError
When Shutter is opening , regardless of how it was commanded to open
(DeviceHub or Client), the title of the 'Shutter' button in Device Hub
changes to 'Opening in Progress' and the button is grayed/disabled. The only
way to reverse the movement when it is moving and close the shutter in
Device Hub is to click the red square 'Abort' button and then click the
'Close Button' which has retitled itself and become enabled again.
When the Shutter has a ShutterError state (meaning unknown position), the
only follow-up movement that is possible in DeviceHub is to Close the
Shutter (an Open Button is never presented as an option when shutter has the
error state).
When using with Dome Simulator, and with Shutter
in ShutterError state, it is found that clicking on the Simulator's 'Open'
button produces the message 'Shutter must be Closed to clear the error'.
It would seem a prudent course of action - if there is an
error, then closing the shutter is a safer bet than trying to open the
shutter.
When DeviceHub's Dome Abort button is used (which calls Dome.AbortSlew)
the ShutterStatus reported by the DeviceHub.Dome connected to Pulsar
Observatories Dome is '4' (ShutterError). (Due to a bug in the Pulsar
ASCOM Dome Driver the error state is written as '5' in the Pulsar ASCOM log
file, however it probably fires the correct value (4) back to DeviceHub.
During S939 the Pulsar ASCOM log did actual report a ShutterStatus 4
during open closing shutter attempt. Suggests that Pulsar's state 4
and stare 5 might mean different things ? (The ASCOM Standard
set of ShutterStates only includes State 4, it doesn't have a State 5)
Update 2023-11-09
Since Oct 2022 the observatory has had a zigbee sensor at the bottom of
Dome's shutter that provides independant indication of when the shutter is fully closed, and this has
worked well . Following an incident in the S1162 session where the
shutter was reported to have not finished opening after 90s, and unable to
tell when the shutter physically become fully open it would be
useful to have an extra zigbee sensor at the top of the shutter to indicate
when the shutter is fully open.
A new Zigbee Sensor of the same type
was fitted to the top of the shutter on 2023-11-09 and AstroMain 3.64.5
modified to report the open/opening/closing/closed status of the shutter
independant of the Pulsar Dome driver (see
New Zigbee Sensor for Dome's Shutter (Top), 2023-11-09)
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Last Updated : | 2024-03-23 |
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