Введение
1. Комплексный подход к задаче автоматизации астрофизических экспериментов . 15
1.1. Технология получения астрономических результатов , 15
1.2. Формирование астрономических изображений телескопом 17
1.2.1. Оптические свойства турбулентной атмосферы 18
1.3. Автоматические системы управления изображением астрономического объекта 22
1.3.1. Адаптивная оптика 23
1.3.2. Роль астронома-наблюдателя... 24
1.3.3. Принципы адаптивной оптики 26
1.3.4. Реализация адаптивной оптики 28
1.3.5. Метод искусственной звезды 30
1.3.6. Активная оптика 32
1.4. Проблемы проведения современных астрофизических экспериментов на БТА 37
1.4.1. Проблема стабилизации изображения объекта 37
1.4.2. История разработки сопровождающих систем 40
1.4.3. Спектроскопические эксперименты 42
2. Автоматическая система стабилизации изображения звезды на входной апертуре астрономического спектрографа ... 48
2.1. Задача сопровождения астрономического объекта наземным оптическим телескопом 48
2.2. Моделирование динамической управляющей системы 50
2.2.1. Преобразования Лапласа применительно к оптическим системам 50
2.2.2. Математическое описание цифровых систем 52
2.2.3. Отрицательная обратная связь 53
2.2.4. Модель управляющей системы 53
2.2.5. Модель системы регистрации 54
2.2.6. Модель цепи обратной связи 56
2.3. Модели процессов, возникающих в оптико-механическом узле локального корректора 58
2.3.1. Физические явления в плоско-параллельной пластине 58
2.3.2. Проецирование изображения на плоскость ПЗС камеры 59
2.3.3. Совмещение систем координат локального корректора и ПЗС камеры 63
2.3.4. Расчет оптико-механического узла локального корректора 67
2.4. Математическая модель ССИ 72
2.5. Математическая модель ожидаемого эффекта от использования системы стабилизации 75
2,51,Формулирование задачи 75
2.5.2. Входные параметры 77
2.5.3. Численная реализация 80
2.6. Моделирующая среда 81
2.6.1. Графический интерфейс пользователя 82
2.7. Вычислительные алгоритмы, разработанные при проектировании ССИ 86
2.7.1. Общий алгоритм функционирования ССИ 86
2.7.2. Алгоритм управления локальным корректором 87
2.7.3. Алгоритм взаимодействия с АСУ телескопа 87
2.7.4. Алгоритм определения уровня и дисперсии фона 88
2.7.5. Алгоритм выделения объекта 89
2.7.6. Алгоритм критерия выбора объекта .90
2.7.7. Алгоритм определения центра объекта 90
2.7.8. Алгоритм рассогласования положения 91
2.7.9. Алгоритм пересчета координат для коррекции телескопа 91
2.5.10. Цифровой фильтр 92
2.8. Программные вычислительные средства, разработанные при создании автоматической системы стабилизации изображения 93
2.8.1. Программа local guide 93
3. Разработка удаленной системы управления спектральной аппаратурой, применяемой в астрофизическом эксперименте 105
3.1. Автоматизация астрофизического эксперимента 105
3.2. Интерфейс управления вычислительным модулем 108
33. Разработка алгоритмов управления исполнительными устройствами в системе автоматизации астрономических приборов 114
3.3.1. Алгоритм управления шаговым двигателем ,115
3.3.2. Алгоритм управления электродвигателями постоянного тока 119
3.4. Программная реализация подхода к автоматизации астрономической аппаратуры 124
3.4.1. Драйвер аппаратного блока управления компонентами астроприбора 125
3.4.2. Тестовый графический интерфейс 127
3.4.3. Драйвер астроприбора 131
3.4.4. Графический клиент интерфейс ...132
3.4.5 Сетевой даемон "netpar d"- организатор обмена между клиентом и сервером 134
3.4.6. Принцип работы сетевого даемона 139
4. Применение программно-аппаратных комплексов на наземных оптических телескопах ... 143
4.1. Системы стабилизации изображений 143
4.1.1. Система стабилизации изображений в фокусе Нэсмита ...144
4.1.2. Система стабилизации изображений в первичном фокусе ...149
4.1.3. Оценка эффективности систем стабилизации изображений ...151
4.2. Системы управления экспериментом 168
4.2.1. Спектрографы 1-метрового телескопа .168
4.3. Перспективные схемы 172
4.3.1, Сопровождение объекта телескопом малого диаметра ..173
4.3.2. Сопровождение объекта телескопом среднего диаметра 175
4.3.3. Сопровождение объекта телескопом большого диаметра ..177
Заключение...181
Список литературы... 184
