基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的LAMOST新型光纖定位單元的測試與控制.pdf

1、LAMOST（大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡，又名郭守敬望遠(yuǎn)鏡）是我國科學(xué)家自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)和研制的反射斯密特望遠(yuǎn)鏡，它的規(guī)模與目前國際上最大的8-10米級望遠(yuǎn)鏡相當(dāng)，在主動光學(xué)、光纖定位等方面均達(dá)到了國際先進(jìn)水平，是進(jìn)行大視場、大樣本天文研究的有力工具。
　　一期LAMOST從項(xiàng)目方案提出到項(xiàng)目開始實(shí)施，再到建成后投入使用，至今已經(jīng)歷十年的檢驗(yàn)，工作成果頗豐。但伴隨著使用的過程，其中一些瑕疵也暴露了出來，再加上當(dāng)今天文學(xué)研究對觀

2、測儀器的要求越來越高，因此有必要在LAMOST現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行升級改進(jìn)。其存在的問題主要有以下方面:
　　1.現(xiàn)有光纖定位單元所在的焦面板對于主動鏡面MA反射光線的遮擋面積過大，這就使得焦面板上的光纖定位單元接收到被動球面鏡MB的光信息減少，于觀測不利。
　　2.現(xiàn)今運(yùn)行光纖定位單元的通信出錯頻率較高，因此節(jié)點(diǎn)間的通信質(zhì)量有待改進(jìn)。
　　3.由于在直徑1.75m的焦面板背面分布著4000個驅(qū)動電路板，其散熱也

3、是一個很大的問題，過于集中的熱量會導(dǎo)致觀測環(huán)境條件以及安全性的降低。
　　針對上述存在的問題，對LAMOST新一代光纖定位單元進(jìn)行了小型化的設(shè)計(jì)，使得光纖定位單元在原28mm直徑的基礎(chǔ)上縮減為16mm。而本文著重論述對光纖定位單元驅(qū)動部分的小型化設(shè)計(jì)，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，重新選用TI的ZigBee相關(guān)產(chǎn)品，即片上系統(tǒng)CC2530作為光纖定位單元的微控制器，優(yōu)化板級的層疊設(shè)計(jì)與元器件的布局等，使得定位單元的驅(qū)動部分由原來的103mm