当代光学天文望远镜控制系统新技术_2003.pdfVIP

维普资讯 第 21卷 第 3期 天 文 学 进 展 Vo1．21， No．3 2003年 9月 PROGRESS IN ASTRONOMY Sep．，2003 当代 光 学 天 文 望 远 镜 控 制 系 统 新 技 术 徐欣圻 徐灵哲 罗秋凤 (中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 南京 210042) 摘 要 对当代光学天文望远镜控制系统技术之进展进行了综述，同时也对这一领域的未来发展作了 一 些预测，以期给这一领域 的控制工程师们提供一个与他们专业需要有关 的概貌． 关 键 词 天文观测设备与观测资料 一 天文光学望远镜 一 综述 一 控制系统 一LAMOST 分 类 号 Pll1．2 引 言 新世纪的序幕已拉开，人类已跨入 4c时代 (Computer、 Communication、 Control和 Cathode-raytube)．在天文光学望远镜领域 中，多台8m级和 10m级 的天文光学望远镜像雨 后春笋般绽土矗立，30m光学望远镜的设计 已付诸实施 ，而 50m甚至 100m 的光学望远镜也 在酝酿之 中．短短的半个世纪，科学和技术都得到了空前的发展．当代天文光学望远镜的控制 系统设计思想和实践也发生了革命性的变革．在翻 阅了大量有关文献资料，包括网上能查询的 资料、相关 的学术会议 以及和 国外同行直接交流得到的信息的基础上，我们整理和概括 了 17 个方面 的相关新技术或新产 品．根据我 国的国情，我们也把正在研制 的国家大科学工程项 目 一 大天区多 目标光纤光谱望远镜 (LargeskyAreaMulti—ObjectfiberSpcetroscopicTelescope， LAMOST)控制系统预期达到的水平与国际先进水平进行 比较而作一个准确 的定位，以期更 好地完成这项在发展我 国天文仪器、赶超世界先进水平方面具有战略意义 的研制任务． 2 当代光学天文望远镜控制系统新技术 2．1 网络化 、分层次、积木式和开放性控制 近 10年 内，几乎所有 国际上 的大型天文光学望远镜，如美 国 8m 级 的Gemini【】和欧南 台 (ESO)8m 级的VLT(VeryLargeTelescope)2【】都采用了以Pc机为运行节点的网络控制． 在多数情况下，这种控制分两级。上面一级安装性能较高的工作站，执行高层次的命令，进行 特约稿 2002—1o-30收到 2003．01—20收到修定稿 维普资讯 维普资讯 3期 徐欣圻等：当代光学天文望远镜控制系统新技术 197 被 国际上多架当代大天文望远镜所应用，它为天文数据在线分析、各种实时数据 的历史记录 和望远镜控制系统故障诊断提供 了强有力 的平 台工具． LAMOST望远镜控制系统也采用这 项技术，并 已获成功，这在我 国天文望远镜控制系统发展史上也是首次．该项研制 已顺利通过 了工程指挥部组织的北京、南京和合肥三地专家的评审． 2．4 其它软件平台和工具方面 的新技术 当代天文光学望远镜控制系统软件开发上采用 了一系列软件平 台和工具方面 的新技术， 例如 XML、 JAVA }J和面向对象 (Object—Oriented)设计技术等．其中XML提供了一种人 类可读、同时机器也能理解 的描述结构数据 的手段，比起 HTML来更具优 点；而 JAVA 则是 SunSystem 开发 出来 的受程序员们青睐的一种优秀语言；面 向对象的设计技术因给程序员们 提供功能更强大和友好 的可视化设计环境 同样也受到欢迎．这些技术与传统 的软件开发有 明 显的不同．传统的天文仪器的命令和控制系统在很大程度上是专用的，很难维护和扩展 。美 国NASA GoddardFlightCenter和 AppNet公司近年来开发 了一种更通用且可扩展、适用于 计算机控制的天文仪器软件系统，它把独立于各种平台的