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1. chinaXiv:202010.00062 [pdf]

基于CAN总线的主动光学镜面位姿驱动系统研究

肖心怡; 张宗猛; 杨德华; 吴常铖; 金振宇
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

为先进地基太阳望远镜(AST-G)主镜支撑系统预研,本文设计了一套基于CAN总线通信的主动光学镜面位姿调整驱动系统。首先面向一个主动支撑样机实验平台,开展了镜面运动学理论分析及位姿解算,然后采用STM32设计了一个主节点和三个子节点,实现了镜面位姿驱动系统中位移促动器的分布式控制。最后,开展了基于CAN总线的位移促动器性能测试及镜面位姿调整实验验证。结果表明,位移促动器的控制精度优于1μm RMS,镜面绕X、Y轴的转动误差优于1'' RMS,镜面Z轴方向平动误差优于1μm RMS。本文所提基于CAN总线的位姿驱动系统研究为先进地基太阳望远镜(AST-G)主镜支撑系统的研制提供了技术探索,也可为其它主动光学应用系统提供参考。

submitted time 2020-10-26 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits32Downloads11 Comment 0

2. chinaXiv:202010.00063 [pdf]

两镜拼接主动光学子镜位姿调整方法研究

姜治渝; 陆金娴; 杨德华; 吴常铖; 金振宇
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

建立一个两镜系统用于模拟拼接镜面中各子镜面的相对位姿关系。提出采用相邻子镜边缘安装边缘传感器和设置倾斜传感器相结合的方法对子镜倾斜(tip/tilt)及轴向平移(piston)三自由度进行检测的位姿检测方法。采用理论控制矩阵和实测控制矩阵进行主动校正实验,实验表明:理论控制矩阵校正时,边缘传感器均方根误差不大于7.3nm,倾斜均方根误差不大于0.076?,实测控制矩阵校正时,边缘传感器均方根误差不大于7.4nm,倾斜均方根误差不大于0.080?。本文工作可为环型拼接主动光学子镜间相对位置自由度探测不足的问题提供参考解决途径。

submitted time 2020-10-26 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits33Downloads11 Comment 0

3. chinaXiv:202009.00006 [pdf]

基于系列斑点图像的视宁度估算精度方法研究

胡钢 ; 向永源; 刘忠; 王新华
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

半高宽法和像运动法是估算大气视宁度的常用方法。这两种方法的估算精度都会受到望远镜跟踪误差,风或机械振动等因素的影响。提高视宁度估算精度在高分辨成像、选址、台站视宁度监测等领域有重要意义。对于半高宽法,用二维高斯函数拟合长曝光点源单星星像并选取合适方向的半高宽估算视宁度,与谱比法对照发现可以有效改善跟踪误差,风或机械振动等因素的影响。对于像运动法,用主成分分析方法找到一系列斑点图重心位置在合适方向上投影的方差,以此估算视宁度,与谱比法对照发现可以有效改善跟踪误差,风或机械振动等因素的影响。

submitted time 2020-09-03 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1457Downloads197 Comment 0

4. chinaXiv:202007.00034 [pdf]

基于ARM架构的嵌入式系统在自动气象监测系统的应用:以NVST气象站为例

王新华; 陈东; 罗林; 张涛; 杨磊; 徐稚; 谌俊毅
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

自动气象监测系统是现代天文观测台站必备的辅助系统之一,传统自动气象系统是基于微控制器或PC开发的。微控制器多用于工业控制,无法满足多任务和批量数据的快速处理;PC由于高功耗、高成本及低可移动性无法在野外如选择台址时使用。为了克服上述两种开发方式的缺点,本文采用基于ARM架构的嵌入式系统为抚仙湖NVST开发一套低功耗、低成本、高稳定性的自动气象监测系统。本文介绍了NVST气象站的整体设计,软硬件功能以及调试中遇到的问题及解决方法。

submitted time 2020-07-21 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1068Downloads272 Comment 0

5. chinaXiv:202007.00033 [pdf]

利用光变曲线估计猎鹰九号火箭末级的旋转状态研究

苏向泽; 汤儒峰; 李荣旺; 李语强
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

光度观测是地基观测空间目标的主要观测手段之一,利用空间目标的光度信息能够估计空间目标的相关特征信息。为了更好地了解空间目标旋转状态,选取具有代表性的猎鹰九号火箭末级作为研究对象,由其光变信息研究旋转状态。首先利用云南天文台1.2米光学望远镜获取猎鹰九号火箭末级的光度数据,再对目标星等进行斜距归一化,得到目标光变信息并分析目标星等随时间变化的光变曲线,估计其大致的旋转周期,再由相位离散最小化方法计算出会合周期。根据太阳、目标和测站之间的位置关系、惯性主轴指向、旋转轴指向、初始相位等因素,采用姿态旋转矩阵来计算理论星等,利用最小二乘原则确定惯性主轴方向及初相角度、旋转轴指向。最后给出了猎鹰九号火箭末级的旋转周期,会合周期以及旋转轴指向等参数,为后续开展其他空间目标光度信息研究提供参考。

submitted time 2020-07-21 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1011Downloads257 Comment 0

6. chinaXiv:202007.00011 [pdf]

基于ASCOM及PLC的随动天文圆顶控制

张冠军; 宋腾飞; 程向明; 王晶星; 张益恭
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

四川稻城县无名山址点是云南天文台新近选定的天文台址。为实现在无名山50CM光学望远镜开展远程自动观测试验,需要对圆顶进行远程自动控制驱动开发。圆顶驱动基于ASCOM标准,采用Modbus/TCP协议连接PLC控制器,实现了圆顶的自动控制。重点介绍了圆顶控制原理和实现方法,结果表明,圆顶控制系统具有融合度高、使用方便的特点,满足远程自动观测的需求,对于相似的中小型观测系统具有一定的借鉴意义。

submitted time 2020-06-24 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits2280Downloads282 Comment 0

7. chinaXiv:202006.00218 [pdf]

激光光斑特性测量方法研究

万凡; 汤儒峰; 翟东升; 苏向泽; 赵闯闯; 李语强
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

在卫星激光测距系统中激光光斑特性的好坏关系到测距成功与否,而经望远镜出射后的真实激光光斑特性尤为重要。为了准确掌握经望远镜出射后的激光光斑特性,提出了一种精准测量激光光斑特性的方法。首先将激光照射在一定距离的漫反射屏上,利用CCD相机采集激光光斑的漫反射图像,同时利用安装在漫反射屏上的能量计实时记录光斑相应区域的激光能量,最后结合激光光斑的CCD图像以及光斑相应区域的能量分布,分析计算出激光光斑的相关特性参数。文中详细给出了激光光斑的测量原理、实验方案以及数据处理方法,并通过实测数据精确的计算出了经望远镜出射后的激光光斑半径、发散角、平均能量密度分布等参数。实验结果表明:本测量方法具有测量精度高、响应速度快、操作简单,易于控制等优点,在激光光斑测量方面具有重要的应用前景。

submitted time 2020-06-23 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits2525Downloads419 Comment 0

8. chinaXiv:202005.00023 [pdf]

丽江2.4m望远镜双视场终端的控制与图像采集

穆恒宇 ; 王希群; 马琳; 柳光乾
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

为充分利用丽江2.4米望远镜有限的卡焦接口,提高观测效率,研制了一个双视场天文观测终端,在2.4米望远镜上实现不同视场和图像比例尺等参数,进行快速测光和高分辨成像等天文观测,以满足天文学家的不同观测需求。针对该终端对滤光片轮精度和大视场光路与小视场光路切换的精度要求,以及对EMCCD相机图像采集的速度要求,本文采用三层电机闭环控制以及多线程并发执行等技术,实现了该终端中滤光片轮、大视场光路与小视场光路切换的精确控制,以及EMCCD相机图像的快速采集与存储。最后在实验室进行了详细测试,结果表明所设计的控制与图像采集能满足该终端的各项性能指标和功能指标的要求。

submitted time 2020-05-06 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1896Downloads419 Comment 0

9. chinaXiv:201907.00023 [pdf]

一种激光导引星自适应光学系统中激光上行到达角起伏测量方法的研究

黄凯; 曹进; 肖啸; 李语强
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

激光导引星波前倾斜测量问题是限制自适应光学技术在天文领域广泛应用的关键问题之一。测量并改正激光上行到达角起伏是解决这一问题的有效方法。提出一种基于统计平均算法而不依赖自然导引星和辅助望远镜的测量方法,可以有效地测量出激光上行到达角起伏。利用具有子孔径阵列的哈特曼波前传感器对激光信标进行探测,选择部分子孔径进行倾斜量的统计平均以获得激光上行到达角起伏。仿真了统计平均算法的误差随子孔径数量的变化关系。结果表明,最小算法误差相对于望远镜全口径倾斜误差的下降比例与大气Fried常数无关,而与望远镜口径有关。望远镜口径越大,算法误差相对于全口径倾斜误差下降越多。当望远镜口径为10m时,最小算法误差下降为望远镜全口径倾斜误差的33%。

submitted time 2019-07-30 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1675Downloads551 Comment 0

10. chinaXiv:201904.00079 [pdf]

鹊桥卫星激光测距成功概率分析

高清鹏; 李春晓; 李荣旺; 李语强
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

本文首先对鹊桥卫星任务轨道进行计算,通过数值方法给出一条有效的近似模拟鹊桥卫星探测任务的目标轨道。计算给出了云南天文台距鹊桥卫星的最大和最小距离,并对最大距离和最小距离激光测距回波光子数进行对比分析,对影响鹊桥卫星激光测距成功率的关键因素进行研究对比分析。计算在最近观测距离时间段鹊桥卫星与月球的最小距离和最小z方向垂直距离,针对鹊桥卫星分析计算给出2019年下半年云南天文台鹊桥卫星激光测距观测任务时刻表,根据以往月球激光测距积累的经验,通过对观测任务时刻表的分析计算结合影响测距的因素给出了提高激光回波光子数和测距成功率的改善方法。

submitted time 2019-04-08 From cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits1257Downloads625 Comment 0

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