Комплекс аппаратно-программных средств для автоматизации приемной аппаратуры при проведении радиоастрономических наблюдений на радиотелескопах комплекса "Квазар-КВО"

• Автор: Лавров, Алексей Станиславович
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Глава 1. Обзор средств, применяемых для проведения радиометрических и РСДБ наблюдений в автоматическом режиме
1.1 Радиотелескоп РТ-22 в Пущино
1.2 Радиотелескоп РАТАН
1.3 EVLA
1.4 MERLIN
1.5 Приемно-регистрирующий комплекс радиотелескопа РТ
1.6 Выводы
Глава 2. Требования к комплексу аппаратно-программных средств для автоматизации приемной аппаратуры и его структура
2.1 Требования к комплексу аппаратно-программных средств для автоматизации приемной аппаратуры
2.2 Структура комплекса аппаратно-программных средств для автоматизации приемной аппаратуры
2.3 Общая шина обмена данными
2.4 Принцип работы блоков системы управления
2.5 Выводы
Глава 3. Программный сегмент комплекса аппаратно-программных средств для автоматизации приемной аппаратуры
3.1 Пр огокол обмена информацией
3.2 Реализация протокола обмена данными на микроконтроллере ATmega8535
3.3 Программные средства комплекса для автоматизации приемной аппаратуры, интегрированные в ПО центрального компьютера управления
3.4 Выводы
Глава 4. Применение комплекса аппаратно-программных средств для автоматизации приемной аппаратуры при проведении радиометрических наблюдений
4.1 Измерение уровня сигнала. Фактор нестабильности
4.2 Проведение радиометрических наблюдений в автоматическом режиме
4.2.1 Измерение шумовой температуры системы
4.2.2 Измерение чувствительности радиометра
4.3 Диагностика приемно-регистрирующего комплекса
4.4 Результаты применения комплекса аппаратно-программных средств автоматизации приемной аппаратуры для мониторинга микроквазара Cyg Х
4.5 Выводы
Заключение
Список литературы

Радиоастрономическая аппаратура и основное средство автоматизации - ЭВМ, непрерывно развиваются, предоставляя радиоастрономам новые возможности для повышения информативности радиоастрономических инструментов.
Постановка задачи и выбор Анализ результатов
объектов
Хранение результатов наблюдений
Планирование сеанса >- Проведение сеанса >
наблюдений наблюдений

Доставка в центр обработки и обработка полученных наблюдательных данных
- - - Л
Калибровка аппаратуры Собственно Калибровка аппаратуры
приемного комплекса наблюдения приемного комплекса
Рисунок 1. Схема процесса радиоастрономических исследований
На рисунке 1 схематически показаны этапы радиоастрономического исследования.
Постановка задачи и выбор объектов исследования выполняется астрофизиками, изучающими процессы, протекающие в космических объектах. Выбор объектов может быть автоматизирован путем выбора источников из каталогов по какому-либо отличительному признаку: наличию переменности, вспышечной активности и т.п. [2]
Планирование сеанса наблюдений на всех интенсивно наблюдающих радиотелескопах осуществляется автоматически. При планировании в расчет принимаются соображения оптимального использования радиотелескопа, реализации наблюдательных методик и т.п.
Современный уровень развития технологий передачи данных снизил влияние этапа доставки радиоастрономических данных в центр обработки на общее время получения результата радиоастрономического эксперимента. Однако, в случае наблюдений в режиме радиоинтерферометра со сверхдлинными базами (РСДБ),

программных средств. К средствам нижнего уровня относятся: программы микроконтроллеров и модуль реализации этого протокола в программном обеспечении центрального компьютера управления радиотелескопом.
Верхний уровень включает программные средства, которые для исполнения своих функций используют средства нижнего уровня. Средства верхнего уровня, как правило, подразумевают задействование нескольких устройств приемно-регистрирующего комплекса, сложные алгоритмы работы, включающие такие конструкции как обратная связь. К верхнему уровню программных средств относятся: модули измерений параметров приемно-регистрирующего комплекса радиотелескопа, модуль автокомпенсации, модули элементарной диагностики (фактически - модули измерения параметров приемника или его отдельных узлов) и организатор мониторинга. В отличие от средств нижнего уровня, средства верхнего уровня взаимодействуют с приемно-регистрирующим комплексом в целом, а не с отдельными его устройствами.
Протокол обмена информацией не относится к программным средствам. Однако, являясь формальным описанием алгоритма обмена данными, протокол связывает между собой программные средства верхнего и нижнего уровней.
3.1 Протокол обмена информацией
Протокол - это стандарт, определяющий поведение устройств при передаче данных. Протокол задается набором правил взаимодействия устройств при передаче данных, описывает синтаксис сообщения, имена элементов данных, операции управления и состояния устройств.
Необходимость разработки протокола обусловлена тем, что интерфейс общей шины обмена данными 118485 допускает подключение к общей шине множества устройств, каждое из которых может связываться с другим. Однако единовременно может происходить связь только пары устройств. Протокол задаст набор правил, позволяющих устройствам корректно работать с общим ресурсом - шиной обмена данными.
При разработке основными предъявляемыми к протоколу требованиями были: •Мультиадресность - поддержка работы с несколькими устройствами.