论文部分内容阅读
随着科学技术的日益发展,天文望远镜从小口径逐渐向大口径的方向发展,从陆地向外太空发展。天文望远镜是一个复杂的精密仪器,随着光学水平,机械水平,电子学水平的提高。天文望远镜精密化程度,复杂程度都显著提高。与此同时对望远镜控制系统的要求也就上了一个台阶。随着计算机技术的发展,天文望远镜控制系统的自动化控制程度需要越来越高。望远镜控制系统需要具有稳定,可拓展的良好构架,这样才能使得望远镜控制系统在如今技术快速发展的情况下保持持续的生命力。本论文首先介绍国内外望远镜的发展趋势,通过对国内外望远镜的趋势的研究得到望远镜控制框架的需求要求。望远镜控制系统需要具有更好的通用性,扩展性。不同的望远镜控制需求之间具有很多相似性,这就给我们构架一种通用的望远镜控制结构提供了可能。之后介绍FAST望远镜控制系统的研究,FAST望远镜控制系统使用CORBA作为通信中间件,采用分布式的方式构建整个望远镜控制系统。不同组件可以通过命名服务相互连接,通过消息总线进行信息交换。在各个组件中,我们主要通过对消息总线、执行器、馈源支撑子系统等面剖析FAST望远镜控制系统中的关键技术。在对消息总线的研究中,使用OpenDDS来实现消息总线,并对其进行性能测试。在执行器中使用XML的方式构建命令流,完成通用化的命令分发架构。在BSST望远镜控制系统的研究中,采用RTS2和Epics相结合的方式,RTS2本身是一个望远镜开源控制框架。而Epics在加速器控制系统中广泛应用具有很好的实时性。我们通过Epics控制具体硬件,作为设备控制层,而RTS2作为上层控制架构对望远镜进行整体的观测控制。在控制系统中具体研究了执行器的设计和实现,使用面向对象的设计方法将不同的命令抽象为命令类,并与RTS2事件机制相结合完成对不同子系统／设备的控制。此外还对调焦系统进行了设计和实现,通过控制望远镜子系统和相机子系统完成自动调焦功能。最后通过对FAST望远镜和BSST望远镜控制系统中流程控制技术的不同做出比较。在技术实现,驱动模型,构架,流程控制等多个方面对它们进行比较,进而得到两种流程控制技术的优缺点。