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用工控机控制天文摄影:小体积、低耗电的自动化方案

器材2022.01

今年开始,我把天文摄影的拍摄控制改成用电脑来做。不过我一开始就没打算把娇贵的笔记本电脑放到高湿度、低温的野外环境里运行——毕竟大部分笔记本电脑并不是为了在这么严苛的条件下工作而设计的。

为什么选工控机

我采用的方案,是使用“工控机”(工业控制电脑)。时代进步到 2022 年,工控机的体积已经可以缩得非常小。以图中这台为例,它甚至比我的飞马(Pegasus)电源盒(蓝色那台)还要小,大约只占一个手掌的大小。为了方便,我直接把它固定在电源盒上方;除了体积小,重量也很轻。

固定在电源盒上方的迷你工控机

耗电量其实不是问题

耗电量一直是大家对“用电脑控制”最大的疑虑。但实际测量后,这台电脑的电源规格是 12V 2A:低耗能状态下大约只有 8W,高耗能时也不过提升到 11W。以现代电池动辄 80AH~100AH 的容量来看,撑个一到两晚的拍摄绝对没问题。

如果你不在意体积,还可以去找二手的金属外壳工控机(市价通常低于两千元)。这类机型的耗电量往往更低,例如只要 2W;不少机型甚至内置 4G 网卡,插上 SIM 卡就能直接上网。

我的远程遥控配置

我的主要配置是“电脑控制+4G 无线路由器”。这样一来,在望远镜附近可以直接通过 WiFi 操作;而只要有网络的地方,都能用手机、平板或电脑来远程遥控、监控拍摄(如第二张图所示)。

通过网络远程监控拍摄的画面

这里有个小诀窍:单纯的远程遥控因为主机没有接屏幕,分辨率会无法调整。因此我再搭配一个一百多元的“假屏幕”(HDMI 虚拟显示器),接在电脑的 HDMI 接口上,这样不管远程想怎么调整分辨率都可以,甚至能支持到 4K。

电脑控制最大的好处:支持度广

用电脑控制最大的优势,就是支持度非常广:只要你的设备有提供 ASCOM driver,几乎都能通用搭配,不必被绑死在某一家硬件上。拍摄控制软件我则选择一般同好最常用的 NINA,第一次使用就没遇到问题、直接开拍(当然,前提是先把驱动程序装好)。

所以,在 2022 年,用电脑来达成自动化拍摄,其实已经不是一件很花钱、很耗电的事了。拍摄的人也不必整夜守在机器旁边,可以安心待在温暖的车内或房间里监看;真的不放心,甚至可以装一台网络摄像头来监控——但要注意 IP CAM 的红外线可能会打进镜头里的问题。

需要的设备与预算

  1. 工控机:NT$ 2,000~8,000
  2. 假屏幕(HDMI 虚拟显示器):NT$ 80~150
  3. 4G 路由器(选配):NT$ 2,500
  4. 远程遥控设备:自备手机、平板或笔记本电脑即可