Le système OST
L'optique
L'étoile artificielle
Le flux lumineux du signal PPS
OST |
Pourquoi l’OST
Des logiciels tels que FireCapture, SharCap, ... dispose de la fonction de Time Stamp avec incrustation du temps dans le fichier .ser et dans l’image.
Des tests montrent que la datation donnée par ces logiciels sous Windows présente un biais pouvant aller de zéro à quelques centaines de millisecondes.
Cette datation logicielle ne peut donc être utilisée valablement pour dater une occultation, un phému, etc ...
L’OST permet de mesurer le biais et donc de connaître la date vraie.
Principe de fonctionnement
Les horloges atomiques du réseau de satellites GPS émettent un signal de synchronisation temporel extrèmement précis. Certains modules GPS spécialisés peuvent récupérer ce signal et le restituer sous la forme d'un signal dit 1PPS (pour 1 pulse par seconde) exacte à une vingtaine de nanosecondes près.
Dans l'OST ce signal 1 PPS est utilisé pour projeter une étoile artificielle pulsante sur le capteur de la caméra.
Le flux lumineux de cette étoile est mesuré avec un logiciel tel que Tangra.
De cette mesure il est possible de dater avec exactitude les images où apparait ce signal 1PPS et donc ensuite de dater chaque image enregistrée dans la vidéo numérique.
Le matériel
1. Un serveur de temps ntp strate 1
2. Un boîtier contenant la partie électronique
3. Un montage optique permettant de projeter une étoile artificielle sur le capteur de la caméra
La description de l'utilisation du matériel et de l'exploitation de la vidéo d'une occultation sont décrites dans cette page : mise en oeuvre
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Le flux lumineux du signal PPS |
Quelques résultats
L’OST a été testé avec un ordinateur avec i7+SSD sous Windows 10, dont l'horloge est régulé par le logiciel NTP de Meinberg.
Le logiciel de capture vidéo utilisé est SharpCap et la caméra une ZWO ASI74MM.
Ce graphe montre que le Time Stamp de SharCap présente un décalage par rapport au temps vrai (UTC) déterminé avec l'OST. Ce décalage est constant, au bruit près, pendant toute la durée de l'enregistrement. C'est donc un biais qui est égal dans l'exemple présent à 22.0 ± 1.6 ms (à 95%).
La valeur de ce biais peu varier de quelques milisecondes en fonction des moments d'enregistrement. Elle est généralement comprise entre 20 et 25 ms.
La détermination de ce biais correspond à une calibration de la chaîne d'acquisition. Celle-ci s'effectue en même temps que l'enregistrement vidéo
et donc exactement dans les mêmes conditions opératoires. Ceci permet s'assurer du bon fonctionnement du système de mesure durant l'enregistrement.
Ce ne serait pas le cas si cette calibration était effectuée indépendamment et dans des conditions opératoires qui peuvent être différentes.
L’OST permet de dater les images obtenues lors d’une occultation, ou autre phénomène astronomique, à une précision de l'ordre de 5 ms ce qui est moins bon qu'un système IOTA-VTI mais suffisant compte-tenu de l'arrondi à 10 ms demandé dans un rapport IOTA.
L’OST ne nécessitant pas de connexion internet peut être utilisé en nomade, en pleine nature.
Résultats complémentaires
Variations du Biais en fonction du temps de pose
Variations du Biais en fonction du ROI
Variations du Biais en fonction de la vitesse de transfert sur le bus USB
Comparatif entre l'horodatage obtenu avec une caméra QHY174-GPS et l'OST
Dernière mise à jour le 06/01/2019
Mis en ligne le 10/10/2016