天文望遠鏡流程控制中關鍵技術的研究.pdf

1、隨著科學技術的日益發(fā)展，天文望遠鏡從小口徑逐漸向大口徑的方向發(fā)展，從陸地向外太空發(fā)展。天文望遠鏡是一個復雜的精密儀器，隨著光學水平，機械水平，電子學水平的提高。天文望遠鏡精密化程度，復雜程度都顯著提高。與此同時對望遠鏡控制系統(tǒng)的要求也就上了一個臺階。隨著計算機技術的發(fā)展，天文望遠鏡控制系統(tǒng)的自動化控制程度需要越來越高。望遠鏡控制系統(tǒng)需要具有穩(wěn)定，可拓展的良好構架，這樣才能使得望遠鏡控制系統(tǒng)在如今技術快速發(fā)展的情況下保持持續(xù)的生命力。

2、r>　　本論文首先介紹國內(nèi)外望遠鏡的發(fā)展趨勢，通過對國內(nèi)外望遠鏡的趨勢的研究得到望遠鏡控制框架的需求要求。望遠鏡控制系統(tǒng)需要具有更好的通用性，擴展性。不同的望遠鏡控制需求之間具有很多相似性，這就給我們構架一種通用的望遠鏡控制結(jié)構提供了可能。
　　之后介紹FAST望遠鏡控制系統(tǒng)的研究，F(xiàn)AST望遠鏡控制系統(tǒng)使用CORBA作為通信中間件，采用分布式的方式構建整個望遠鏡控制系統(tǒng)。不同組件可以通過命名服務相互連接，通過消息總線進行信息交換

3、。在各個組件中，我們主要通過對消息總線、執(zhí)行器、饋源支撐子系統(tǒng)等面剖析FAST望遠鏡控制系統(tǒng)中的關鍵技術。在對消息總線的研究中，使用OpenDDS來實現(xiàn)消息總線，并對其進行性能測試。在執(zhí)行器中使用XML的方式構建命令流，完成通用化的命令分發(fā)架構。
　　在BSST望遠鏡控制系統(tǒng)的研究中，采用RTS2和Epics相結(jié)合的方式，RTS2本身是一個望遠鏡開源控制框架。而Epics在加速器控制系統(tǒng)中廣泛應用具有很好的實時性。我們通過Epic

4、s控制具體硬件，作為設備控制層，而RTS2作為上層控制架構對望遠鏡進行整體的觀測控制。在控制系統(tǒng)中具體研究了執(zhí)行器的設計和實現(xiàn)，使用面向?qū)ο蟮脑O計方法將不同的命令抽象為命令類，并與RTS2事件機制相結(jié)合完成對不同子系統(tǒng)/設備的控制。此外還對調(diào)焦系統(tǒng)進行了設計和實現(xiàn)，通過控制望遠鏡子系統(tǒng)和相機子系統(tǒng)完成自動調(diào)焦功能。
　　最后通過對FAST望遠鏡和BSST望遠鏡控制系統(tǒng)中流程控制技術的不同做出比較。在技術實現(xiàn)，驅(qū)動模型，構架，流程控