2024年12月14日
真是後知後覺，昨晚才想到的，問了 ChatGPT : Raspberry Pi 4 安裝了 Astroberry Server 用來天文攝影，並用網路線以一台 Dell Windows 10 筆電直連以 VNC 遙控，由於 Raspberry Pi 4 沒有 RTC ，可以把 Dell Windows 10 筆電的時間同步到 Raspberry Pi 4 嗎？
是的，你可以將 Dell Windows 10 筆電的時間同步到 Raspberry Pi 4。由於 Raspberry Pi 4 沒有內建 RTC（實時時鐘），同步時間是很常見的需求。以下是實現此同步的幾種方法：
方法 1：使用 NTP 服務器（簡單且通用）
在 Windows 10 上設置 NTP 服務器：
- 開啟 Windows 的「時間和日期設置」，確保其時間同步正常。
- 啟用 Windows 的 NTP 服務器功能：
- 按下
Win + R，輸入 regedit 打開「註冊表編輯器」。 - 找到路徑：
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\TimeProviders\NtpServer。 - 將
Enabled 的值設為 1。 - 重新啟動「Windows 時間服務」：
- 在「服務管理器」中找到
Windows Time，停止並重新啟動該服務。
在 Raspberry Pi 4 上設置 NTP 客戶端：
編輯 NTP 配置文件：
sudo nano /etc/ntp.conf
在 server 部分添加 Windows 筆電的 IP：
server <Windows_IP_Address> iburst
保存並重新啟動 NTP 服務：
sudo systemctl restart ntp
測試同步：
方法 2：使用 SSH 傳送時間
如果 NTP 配置過於複雜，可以通過 SSH 命令直接同步時間：
在 Raspberry Pi 4 上開啟 SSH：
在 Windows 上傳送時間：
使用以下 PowerShell 腳本將 Windows 的時間同步到 Raspberry Pi：
$pi_ip = "<Raspberry_Pi_IP>"
$pi_user = "pi"
$pi_password = "<password>"
$time = (Get-Date -Format "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
sshpass -p $pi_password ssh $pi_user@$pi_ip "sudo date -s '$time'"
方法 3：使用 CRON 或定期腳本同步
你可以將上述同步指令加入到 Raspberry Pi 的定期計畫中：
編輯 Raspberry Pi 的 cron 表：
crontab -e
新增一行以定期執行同步：
*/10 * * * * sudo ntpdate <Windows_IP_Address>
這些方法可以根據你的需求靈活選擇，其中 NTP 方法是最推薦的，因為它可以自動處理時間偏差問題並保持長期穩定運行。
要是事先做過，在昆陽就不會「一步錯 全盤皆錯」
但現在即使修正好也不會再上昆陽。想像中以為非假日的晚上，在如此高度的山上，應該會是只有自己與同行朋友二人而已，享受這 3000 公尺高山的天空。想像很美，現實卻是雖非如市場（假日，我看應該就是了），也差不多了，要拍星去民宿，還比這裡棒，又有電源、Wi-Fi，也不用繳貴貴的停車費。
去上個厠所又突然萌發一個想法再去問了 ChatGPT：由於 Raspberry Pi 4 連接了赤道儀 iOptron Cem25P ，它有 GPS ，我能透過 Astroberry Server 裡的 KStars/Eko 來讓系統取得正確的時間、 位置嗎？
是的，你可以利用 iOptron CEM25P 的內建 GPS，透過 Astroberry Server 上的 KStars/Ekos 來讓系統取得正確的時間和位置。KStars/Ekos 支援將赤道儀的 GPS 資訊同步到 Raspberry Pi 系統，以下是具體操作方法：
配置 KStars/Ekos 以同步 GPS 時間與位置
連接赤道儀到 Raspberry Pi：
開啟 KStars 並設定 Ekos：
- 在 Astroberry Server 的桌面環境中啟動 KStars。
- 點擊工具列上的 Ekos 圖標，並建立或編輯一個現有的設備設定檔。
- 確保以下設置正確：
- Mount：選擇 iOptron CEM25/CEM25P（或類似設備）。
- Port：選擇 CEM25P 的串口（例如
/dev/ttyUSB0）。
- 儲存並啟動設備配置。
啟用 GPS 信息同步：
- 在 Ekos 的 Mount 模組中，找到 Site Management 設置。
- 點擊 Update KStars With Mount，這將從赤道儀的 GPS 讀取位置和時間，並同步到 KStars。
確認時間和位置已同步：
將 GPS 時間與 Raspberry Pi 系統時鐘同步
若你希望將 GPS 的時間同步到整個系統，而不僅限於 KStars，可以使用以下方法：
安裝 GPSD 和 gpsmon（可能已預裝於 Astroberry）：
sudo apt update
sudo apt install gpsd gpsd-clients
設定 GPSD：
編輯 /etc/default/gpsd 文件：
sudo nano /etc/default/gpsd
修改內容如下，確保 GPSD 使用 CEM25P 的串口：
DEVICES="/dev/ttyUSB0"
GPSD_OPTIONS="-n"
啟動 GPSD 並測試：
同步系統時間：
注意事項
檢查串口權限：
手動更新 NTP 時間：
- 如果 CEM25P 的 GPS 提供的時間精度有偏差，可以將其與 NTP 結合進一步校正。
驗證同步後的效能：
- 在 KStars 內模擬目標追蹤（比如設定 M42）並檢查是否指向正確，確保位置同步無誤。
透過上述步驟，Raspberry Pi 可以成功取得 iOptron CEM25P GPS 提供的時間和位置數據，並在 KStars/Ekos 中正確同步！
繼續問：要將 GPS 時間與 Raspberry Pi 系統時鐘同步，開機即可自動執行，要怎麼做？
要讓 GPS 提供的時間在 Raspberry Pi 開機時自動同步到系統時鐘，你可以設置一個啟動腳本來自動執行同步操作。以下是具體步驟：
方法：配置自動執行 GPS 時間同步
1. 安裝所需軟件
確保已安裝 gpsd 和 ntp，並配置正確：
sudo apt update
sudo apt install gpsd gpsd-clients ntp
2. 設置 GPSD 配置
修改 GPSD 配置文件 /etc/default/gpsd：
sudo nano /etc/default/gpsd
將內容設置為：
DEVICES="/dev/ttyUSB0" # 確保這裡是 CEM25P 的串口設備
GPSD_OPTIONS="-n"
保存文件後，重啟 GPSD：
sudo systemctl restart gpsd
3. 測試 GPS 輸出
使用 cgps 測試 GPS 是否正確運作：
cgps -s
確認 GPS 可以提供正確的時間數據。
4. 配置 GPS 時間同步腳本
創建一個腳本來同步 GPS 時間到系統時鐘：
sudo nano /usr/local/bin/sync-gps-time.sh
在文件中添加以下內容：
#!/bin/bash
sleep 10
sudo gpsdctl -s
sudo gps2udp -c
sudo hwclock -w
保存並退出後，賦予腳本執行權限：
sudo chmod +x /usr/local/bin/sync-gps-time.sh
5. 自動執行腳本
使用 systemd 配置開機自動執行：
sudo nano /etc/systemd/system/sync-gps-time.service
在文件中添加以下內容：
[Unit]
Description=Sync GPS Time to System Clock
After=gpsd.service
Requires=gpsd.service
[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/bin/sync-gps-time.sh
[Install]
WantedBy=multi-user.target
保存後，啟用並測試服務：
sudo systemctl enable sync-gps-time.service
sudo systemctl start sync-gps-time.service
6. 測試與驗證
重啟 Raspberry Pi：
sudo reboot
檢查時間同步是否成功： 開機後檢查系統時間：
date
時間應該與 GPS 提供的時間一致。
檢查服務日誌： 如果同步失敗，檢查服務日誌：
sudo journalctl -u sync-gps-time.service
注意事項
完成這些配置後，Raspberry Pi 將在每次開機時自動從 CEM25P 的 GPS 獲取正確的時間並更新系統時鐘。
不必買 RTC 模組，照樣能校準時間。雖然沒有測試，但經過與 ChatGPT 聊過的經驗，成功率高於九成（太新的技術可能就較低了，畢竟我用的是免費版），至於 Google 的 Gemini 就別提了，乾脆自己用 Google 搜尋還更有效率。
顯然上山前的準備還是不夠充分，沒與 ChatGPT 聊夠，那天腦神筋衰弱，說不定再去昆陽停車場試一次。今年是不行了，越來越冷。
2024年12月07日
一步錯，全盤皆錯。
事後慢慢回想，總算想起來造成失誤是自己便宜行事造成的：
因為樹莓派沒有 RTC（Real-time clock實時時鐘），平常在社區頂樓有Wi-Fi 連網時會自動校正時間，山上無 Wi-Fi 需要手動設定時間，事先把指令設好：「sudo date -s “2024/12/03 18:00:00”」， 樹莓派開機時看了手錶是 17:52 左右，想說沒差太多，就沒改正，後續的校正極軸及定位當然就會有誤差，而且不小。
驗證了天文攝影就是：差之毫釐，失之千里。
當夜在沒有導星下拍了三張：
上傳 180 秒那張到 Astrometry.net 解析後，原來根本沒定位到 M31 ：
拍到 44 And，用 Stellarium 查了一下，偏差地太離譜：
看來用樹莓派拍攝的整個流程應該是沒有問題，只是太大意，加上Dell vostro 14-5480 控制筆電沒外接滑鼠（平常練習會接，因為它的數位板不太靈敏），便宜行事沒把時間精準設定才造成的失誤，或許…或許…可以再試一次後才收山？？？
註：當初用 Google 街景做的功課，那時還沒有收費：
2024年12月03日
昆陽停車場總算如願前往拍攝，但以失敗告終，至少儀式感有了 （意思就是天文攝影就此收山，準備把 Raspberry Pi 4 取代 Mac mini 2011 當成背景音樂播放器）：
第一次用 Linux 版的電子極軸鏡 App 造成的失誤（之前都只是在室內確認可以 Run 而已），北極星沒對好，造成導星出問題無法 Calibration 成功，外面太冷，除了極軸校正需在外面，之後就躲在車內開暖氣遙控，所以就沒出去再做校正。Windows 版很熟練，有點後悔當時沒用。
註：現在停車收費了，且收費貴死人，每小時 50元，被收了兩百元。離開時還有不少車子停在裡面，聽說都是車宿的。
2024年8月1日
前言
在前篇：Luke 的休閒筆記: 到底要升級那款 NAS呢？ 終於把 NAS 搞定，經歷了更換硬碟，暫時沒有出現什麼問題。
現在可以來重啟丟下許久的天文攝影了……
由於 Raspberry Pi 4 還沒上山過，因此這次鎖定以 Raspberry Pi 4 使用 Kstar／ECOS 完成一次完整的拍攝流程。如果還是像之前使用 Lenovo 11 吋小筆電 windows + N.I.N.A. 的拍攝方式，根本不要再搞東搞西，只要確認各項器材沒有問題，就能立刻開拍。但這次想要挑戰使用 Raspberry Pi 4 完成整個拍攝過程（預定上昆陽停車場，若有電源插座，有市電的話就能拍攝一整晚。沒有的話，只用行動電源，大概就只能拍個一、兩小時）。
拍攝時間：
等所有測試在社區頂樓完成後再來決定上山拍攝的時間。
拍攝器材：
- 相機：ZWO ASI533MC-Pro
- 望遠鏡： Sharpstar 61EDPH II
- 平場鏡或減焦鏡：0.82X 減焦鏡
- 赤道儀：iOptron Cem25P
- 對焦：ZWO EAF
- 濾鏡：無
- 導星鏡：120mm F4 200mm F4
- 導星 CCD ：QHY5L-II-M
- 腳架：艾頓原廠 1.5吋鋼管三腳架
- 電子極軸鏡：PoleMaster 電子極軸鏡
- 電源：市電或飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源、小米 10000 mAh 行動電源、ASUS 10500 mAh 行動電源
- 控制電腦： Raspberry Pi 4 + Astroberry Server
遙控電腦：Lenovo 11吋、 iPad Pro 12.9 吋、手機（
iPhone 15 Plus）
註：Lenovo 11吋也可以不帶，但透過 VNC 遙控 Raspberry Pi 4 是最順手的，而在 windows 下做極軸校正也很容易操作。至於拍攝平場時會一定會用到的 iPad Pro 12.9 吋第一代雖然也可以 VNC 連上，但操作上不是很順，也能透過 VNC 遙控 Raspberry Pi 4 做極軸校正（已安裝了 PoleMaster For Linux，需要在終端機裡執行，如下圖 ），再加上這次的目標是要使用 Kstar／ECOS 的排程來自動完成一次完整的拍攝，沒有特別需要操作的地方，若不是有平場拍攝的需求，甚至只要帶一支手機就可以了！也就是因為有平場拍攝的需求，所以至少 iPad Pro 及手機一定要帶，當把 iPad Pro 當成 Light Panel 時，需要手機裡的 VNC 連上 Raspberry Pi 4 執行平場的拍攝。
拍攝地點：昆陽停車場
組裝及測試
- 大概是太久沒有拍攝了，組裝完後在做平衡時，整個鏡組從鳩尾座滑了下來掉到地上，把冷凍相機 ZWO ASI533MC-Pro 專用的線弄斷了（還不曉得相機是否摔壞？）：
- 應該是 USB 3.0 Cable ，去附近的燦坤不曉得能否買得到？騎機車去燦坤的半路上，突然想到家裡有個硬碟外接盒，那個連接線好像一樣，折回家找出來，確實一樣，就是短了點。
- ZWO ASI533MC-Pro 有兩個 USB 座，之前都是一個接 EAF ，一個接 Guide Camera（QHY），Guide Camera 沒問題， EAF 有時抓得到， EAF 有時又抓不得到，線換來換去，座也換來換去，都快抓狂了，難道是 ZWO ASI533MC-Pro 的 Hub 摔出了問題？但是 EAF 直接接筆電，又完全沒問題（甚至還以為 EAF 摔壞了），而這條硬碟外接盒的連接線，接電腦傳資料也沒問題啊！
- 組裝與測試只好先暫停，上 PCHome 買條 USB 3.0 兩米長的線，隔天到貨，連接測試後，問題都沒有了，真是滿頭霧水，只能說神奇。
- 還沒完呢！試跑 NINA，說赤道儀的時間不對（一直在出廠時間），把赤道儀與筆電同步時間，過一段時間，又說時間不對，查了一下，赤道儀的時間同步後就不動了。
- 換了赤道儀手柄的電池（CR 1220， 算是較稀少的，之前換過，有多買），經過一段時間的觀察，確實是電池沒電了。東西久沒用，一堆問題，這還沒上頂樓練習，要上山恐怕還有段漫長的時間。
耗電模擬
模擬的設定：
- ZWO ASI533MC-Pro 在室溫 28℃ 下設定降溫到 5℃，沒辦法知道功率多少，估計在 70-80%
- ZWO EAF 0～6000 Step 來回三次
- QHY 導星 CCD 曝光 2 秒，開著 Loop ，模擬一直在導星狀態
電源配置：
- 飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源：供應ZWO ASI533MC-Pro（12V）、EAF （12V）、QHY 導星（由ASI533MC-Pro 的 HUB 供電）、赤道儀（12V）。滿電五格，一個半小時的模擬結束後剩不到一格。
- 小米 10000 mAh 行動電源：供應 Raspberry Pi 4 （5V3A）：滿電四格，一個半小時的模擬結束後大概只用了半格。
- ASUS 10500 mAh 行動電源：只供除霧帶用（5V，有可變電阻開關，開在最小電阻），接在 2A 座。 滿電四格，一個半小時的模擬結束後剩三格。
結果：約可支撐一個半小時
檢討：
由於飛樂行動電源要供應不少配件，能夠拍攝多長，決定在它的供電，所以這次模擬後，除了 12V 的設備一定得由它供電，QHY 導星 CCD 可以改接入 Raspberry Pi 4 ，由小米 10000 mAh 行動電源來供電，減輕飛樂行動電源的負擔，或許能夠讓拍攝時長拉到兩個小時（後續測試，確實可以延長，未來上山的連接方式就依此方式）。
寫到這裡，接收了一台 Dell vostro 14-5480 記憶體: 4GB 儲存裝置: 256GB SSD ，電池膨脹要換，CMOS 電池也需要換。想說 Lenovo 11吋 小筆電也用好久了，順便升級一下，就岔開來去搞筆電（升級筆電沒有想像地那麼簡單，這可以再寫一篇來記錄過程），只好先中斷這篇文章。
搞好筆電的升級，繼續再把這篇文章寫完……
仔細從 Google 街景裡檢視昆陽停車場，應該不可能有市電插座可以使用，所以只有行動電源的方案可行，加上升級的筆電，接下來就是設定好如何遙控 Astroberry Server 以 Kstar／ECOS 完成約一個多小時的拍攝。
首先就碰到了一個疑問，原先用 32G Micro SD 卡以 ChatGPT 教的指令：「sudo dd if=/dev/rdiskX of=~/Desktop/sdcard_image.img bs=1m」製作的 Image 檔，在 Mac 下使用 Balena Etcher 還原到 64G Micro SD卡，沒有問題，但雖然用了 64G 卡，可系統卻只認得 32G，於再詢問 ChatGPT 如何能在不重新安裝的情形下，讓 64G卡的容量全部都能用上？ ChatGPT 提供了兩種方法，第一種就成功：
擴展成功後的容量：
本來還想說如果有市電，就可以拍攝整晚，把機器放著拍攝，再回民宿睡覺，等拍攝完畢再回到現場拍個亮、暗平場，這就需要了解 KStars/Eko 的 Scheduler 要怎麼設定及使用，花了不少時間研究及室內模擬：
但了解只能使用行動電源後， Scheduler 就用不上了。
再來就要考慮山上沒有網路的情形下如何遙控 Astroberry Server 拍攝及使用 PoleMaster 電子極軸鏡校正極軸，還有最後的亮、暗平場拍攝。
在沒有網路的情形下 Astroberry Server 提供了 Wi-Fi 的 HotSpot 方式，偶然看到這支影片：Astrophotography with KStars/Ekos, Astroberry, and why not to buy an ASI Air! - YouTube 提到可以網路線直連（Raspberry Pi 4 直接連線筆電），更快更穩定 。考慮到在昆陽停車場時若使用 Wi-Fi 不能太遠（不能在車內遙控），而家裡有條閒置的 20 公尺 Cat5e 網路線就可以派上用場，拿出測試，結果連不上，只好再度詢問 ChatGPT ：
問：在野外，沒有 Wi-Fi ，可以用網路線直接連上 Astroberry Server 另一端連上 PC，這樣可以連線嗎？需要做那些設置？
ChatGPT ：
是的，您可以在沒有 Wi-Fi 的情況下，使用網路線將 PC 直接連接到 Astroberry Server（通常是 Raspberry Pi）。這樣的直接連接需要一些設置，但整體過程並不複雜。以下是具體步驟：
1. 設置 Astroberry Server（Raspberry Pi）的網絡配置
編輯 DHCP 客戶端配置文件：
為有線網絡接口設置靜態 IP 地址：
保存並退出：
重新啟動 DHCP 服務：
sudo service dhcpcd restart
2. 配置 PC 的網絡設置
設定靜態 IP 地址：
在 Windows 上：
- 打開“控制面板” > “網絡和共享中心” > “更改適配器設置”。
- 右鍵單擊有線網卡，選擇“屬性”。
- 選擇“Internet 協議版本 4 (TCP/IPv4)”並點擊“屬性”。
- 選擇“使用以下 IP 地址”，設置如下：
- IP 地址:
192.168.2.2 - 子網掩碼:
255.255.255.0 - 默認網關: 留空或設為
192.168.2.1
- 點擊“確定”保存設置。
在 macOS 上：
- 打開“系統偏好設置” > “網絡”。
- 選擇有線網卡並點擊“進階”。
- 選擇“TCP/IP”標籤，設置如下：
- 配置 IPv4: “手動”
- IP 地址:
192.168.2.2 - 子網掩碼:
255.255.255.0 - 路由器: 留空或設為
192.168.2.1
- 點擊“好”並“應用”保存設置。
連接網線：
- 使用網線將 PC 直接連接到 Raspberry Pi。
3. 連接 VNC Viewer
- 在 PC 上打開 VNC Viewer。
- 輸入 Raspberry Pi 的 IP 地址：
192.168.2.1。 - 連接並輸入 VNC 密碼。
- 成功連接後，您應該能夠看到並控制 Astroberry Server 的桌面界面。
驗證連接
- 確保網線連接良好。
- 使用
ping 測試連接：- 在 PC 上打開命令提示符或終端，輸入：
ping 192.168.2.1
- 應該能夠收到響應。
總結
通過網線將 PC 直接連接到 Astroberry Server，並設置靜態 IP 地址，是一種在無 Wi-Fi 環境下進行連接的有效方法。這樣，您可以使用 VNC Viewer 在野外環境中控制您的 Astroberry Server。如果還有其他問題或需要更多幫助，請隨時告訴我。
照著做後，確認沒有問題。遙控解決後，接下來可以整理在山上的拍攝器材及流程：
拍攝器材：
- 相機：ZWO ASI533MC-Pro
- 望遠鏡： Sharpstar 61EDPH II
- 平場鏡或減焦鏡：0.82X 減焦鏡
- 赤道儀：iOptron Cem25P
- 對焦：ZWO EAF
- 濾鏡：無
- 導星鏡：120mm F4 200mm F4
- 導星 CCD ：QHY5L-II-M
- 腳架：艾頓原廠 1.5吋鋼管三腳架
- 電子極軸鏡：PoleMaster 電子極軸鏡
- 電源：飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源、小米 10000 mAh 行動電源、ASUS 10500 mAh 行動電源
- 控制電腦： Raspberry Pi 4 + Astroberry Server
- 遙控電腦： Dell vostro 14-5480 筆電 + 20公尺網路線
- 拍攝平場用的 Light Panel ：7”X5” MedalLight 幻燈片看片機（6顆 3 號電池）
- 天黑前抵達昆陽停車場並架好器材
- 天一黑，可以看見北極星時就可以開始極軸校正（電子極軸鏡的 USB 線插上筆電在 Windows 下校正或 USB 線插在 Raspberry Pi 4 校正也可以），這個步驟需要在赤道儀旁操作，直連筆電應該較方便。
- 極軸校正完後，插上網路線（或連上 HotSpot） ，開啟 VNC 連上 Astroberry Server：
- 連上 INDI Server（確認各項器連接無誤）
- 在 Kstars 找顆亮星，例如織女星，將赤道儀指向這顆亮星：
- 對焦：
- 假設拍攝目標為 M8， 在 Kstars 找到後 Slew 過去，然後進行 Plate Solve 定位：
- 開始導星：
- 等導星曲線平穩後就可以開始拍攝：
- 拍攝完畢後（要確認飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源留些電力）就可以拍攝亮、暗平場：
- 手動調整望遠鏡與重錘成水平，並將鏡指向天頂
- 設定曝光時間為 1 秒（Ecos 會偵測 Light Panel 的亮度來調整正確的曝光時間），型態 選 「Flat」，再選”+” 來加入亮平場拍攝佇列。
- 把 Light Panel 放到望遠鏡上，再按綠圈內的三角形開始拍攝
- 拍完亮平場，型態改選「Dark」，選中間黃圈內的魔術棒來加入 Dark Flat 拍攝佇列（這會自動把曝光時間設定與偵測到亮平場的一樣），拿掉 Light Panel 蓋上鏡頭蓋，再按綠圈內的三角形開始拍攝暗平場。
- 收器材，回民宿睡覺。
