本文關(guān)鍵詞：天文望遠(yuǎn)鏡的ASCOM開發(fā)技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： ASCOM驅(qū)動(dòng) COM組件 軟件架構(gòu) 通信協(xié)議

【摘要】：由于大部分適合天文觀測(cè)的地點(diǎn)都分布在高海拔地區(qū)、嚴(yán)寒地區(qū)、高原或者山區(qū),這些地方水汽含量低,大氣視寧度高并且晴夜多。但受限于地理環(huán)境,觀測(cè)人員長(zhǎng)期駐扎困難很大。通過對(duì)天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行遠(yuǎn)程控制可以解決無法長(zhǎng)期駐扎的困難,同時(shí)有效提高觀測(cè)地質(zhì)量,對(duì)于天文觀測(cè)具有重要的意義。本文中所涉及的專用光電經(jīng)緯儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初是為了滿足量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星應(yīng)用的要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)星標(biāo)校、完成星地密鑰分發(fā)試驗(yàn)的目標(biāo),軟件控制系統(tǒng)有許多依賴特殊硬件設(shè)備的專用模塊。軟件架構(gòu)的通用性差,模塊間的耦合性很高。為了使其具備遠(yuǎn)程控制的功能同時(shí)可以與天文臺(tái)其他設(shè)備協(xié)作實(shí)現(xiàn)天文觀測(cè),利用ASCOM技術(shù)重新設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。通過采用微軟COM組件技術(shù)來保證系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。設(shè)計(jì)遵循ASCOM標(biāo)準(zhǔn)則保證了系統(tǒng)具備很好的兼容性。通過梳理望遠(yuǎn)鏡自主控制的發(fā)展歷史,明晰了望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)逐漸走向網(wǎng)絡(luò)化、分布式、以及通用開放的趨勢(shì)。通過比較基于Linux的RTS2和基于Windows的ASCOM,在明確了各自的特點(diǎn)后,采用更適合原系統(tǒng)的ASCOM作為技術(shù)方案。ASCOM協(xié)議將提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)層,將天文觀測(cè)設(shè)備與應(yīng)用軟件分離。采用微軟COM組件編程模式,API由一套標(biāo)準(zhǔn)的符合相關(guān)ASCOM接口規(guī)范定義的屬性和方法組成,使得ASCOM可以支持多種語言的開發(fā)。應(yīng)用程序通過ASCOM來調(diào)用設(shè)備驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制操作。采用ASCOM通用協(xié)議將極大提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性與兼容性,便于望遠(yuǎn)鏡的遠(yuǎn)程操作與實(shí)時(shí)控制。通過分析原系統(tǒng)的軟硬件架構(gòu)和它所遇到的瓶頸,結(jié)合ASCOM的要求,利用微軟COM組件技術(shù),有針對(duì)性的提出了新的軟件架構(gòu)方案。詳細(xì)描述了作為中間層的ASCOM驅(qū)動(dòng)的內(nèi)部軟件架構(gòu)、接口定義、類定義以及ASCOM驅(qū)動(dòng)與原系統(tǒng)底層硬件驅(qū)動(dòng)之間的通信協(xié)議。最后通過一個(gè)具體功能的實(shí)現(xiàn),展示了ASCOM組件的工作過程。
【關(guān)鍵詞】：ASCOM驅(qū)動(dòng) COM組件 軟件架構(gòu) 通信協(xié)議
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH751;TP311.52
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-12
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 論文研究的內(nèi)容和論文的組織結(jié)構(gòu)10-11
• 1.3 論文研究的意義11-12
• 2.望遠(yuǎn)鏡自主控制12-19
• 2.1 望遠(yuǎn)鏡自主控制發(fā)展歷史12-13
• 2.2 望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)13-16
• 2.2.1 網(wǎng)絡(luò)化與開放性控制13-14
• 2.2.2 分布式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)14-15
• 2.2.3 遠(yuǎn)程操控15-16
• 2.3 RTS2 與ASCOM介紹16-19
• 2.3.1 RTS2 簡(jiǎn)介16
• 2.3.2 RTS2 的設(shè)計(jì)目標(biāo)16-17
• 2.3.3 RTS2 的設(shè)計(jì)思想17
• 2.3.4 ASCOM簡(jiǎn)介17-19
• 3.基于Windows COM組件技術(shù)的ASCOM介紹19-31
• 3.1ASCOM歷史沿革19-21
• 3.1.1 ASCOM（Astronomy Common Object Model）簡(jiǎn)介19-20
• 3.1.2 ASCOM（Astronomy Common Object Model）發(fā)展歷史20-21
• 3.2 ASCOM國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀21-22
• 3.2.1 國(guó)外現(xiàn)狀21-22
• 3.2.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀22
• 3.3 ASCOM的要求22-25
• 3.3.1 ASCOM標(biāo)準(zhǔn)制定流程22-23
• 3.3.2 驅(qū)動(dòng)的要求23
• 3.3.3 對(duì)于腳本組件和編譯命令的要求23-24
• 3.3.4 對(duì)于腳本接口的要求24
• 3.3.5 前期綁定和后期綁定24
• 3.3.6 用戶準(zhǔn)則24-25
• 3.3.7 標(biāo)志LOGO25
• 3.4 ASCOM的環(huán)境搭建25-31
• 3.4.1 Windows .NET Framework3.5 架構(gòu)25-28
• 3.4.2 COM組件技術(shù)介紹28
• 3.4.3 COM組件開發(fā)流程28-29
• 3.4.4 組件是如何在ASCOM中發(fā)揮作用的29-31
• 4.基于ASCOM天文望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)31-50
• 4.1 現(xiàn)有望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)架構(gòu)31-36
• 4.1.1 主控計(jì)算機(jī)功能31-33
• 4.1.2 主控計(jì)算機(jī)軟件硬件環(huán)境33-34
• 4.1.3 主控計(jì)算機(jī)軟件架構(gòu)34-35
• 4.1.4 原系統(tǒng)架構(gòu)的特點(diǎn)35-36
• 4.2 基于ASCOM天文望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)36-38
• 4.3 驅(qū)動(dòng)層內(nèi)部軟件結(jié)構(gòu)38-43
• 4.3.1 軟件架構(gòu)38-39
• 4.3.2 接口定義39-40
• 4.3.3 類的定義40-43
• 4.4 通信協(xié)議43-48
• 4.4.1 網(wǎng)口通信協(xié)議43-47
• 4.4.2 結(jié)構(gòu)體定義47-48
• 4.5 具體功能的實(shí)現(xiàn)舉例48-50
• 5.總結(jié)與展望50-52
• 5.1 論文工作的總結(jié)50-51
• 5.2 下一步研究方向展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-54
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果54-55

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本文編號(hào)：808796