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

  更多相關(guān)文章： ASCOM驅(qū)動 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的地點都分布在高海拔地區(qū)、嚴寒地區(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,觀測人員長期駐扎困難很大。通過對天文望遠鏡進行遠程控制可以解決無法長期駐扎的困難,同時有效提高觀測地質(zhì)量,對于天文觀測具有重要的意義。本文中所涉及的專用光電經(jīng)緯儀系統(tǒng)設計之初是為了滿足量子科學實驗衛(wèi)星應用的要求,實現(xiàn)對星標校、完成星地密鑰分發(fā)試驗的目標,軟件控制系統(tǒng)有許多依賴特殊硬件設備的專用模塊。軟件架構(gòu)的通用性差,模塊間的耦合性很高。為了使其具備遠程控制的功能同時可以與天文臺其他設備協(xié)作實現(xiàn)天文觀測,利用ASCOM技術(shù)重新設計控制系統(tǒng)。通過采用微軟COM組件技術(shù)來保證系統(tǒng)的可擴展性。設計遵循ASCOM標準則保證了系統(tǒng)具備很好的兼容性。通過梳理望遠鏡自主控制的發(fā)展歷史,明晰了望遠鏡控制系統(tǒng)逐漸走向網(wǎng)絡化、分布式、以及通用開放的趨勢。通過比較基于Linux的RTS2和基于Windows的ASCOM,在明確了各自的特點后,采用更適合原系統(tǒng)的ASCOM作為技術(shù)方案。ASCOM協(xié)議將提供一個驅(qū)動層,將天文觀測設備與應用軟件分離。采用微軟COM組件編程模式,API由一套標準的符合相關(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)。應用程序通過ASCOM來調(diào)用設備驅(qū)動實現(xiàn)對設備的控制操作。采用ASCOM通用協(xié)議將極大提高系統(tǒng)的可擴展性與兼容性,便于望遠鏡的遠程操作與實時控制。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),有針對性的提出了新的軟件架構(gòu)方案。詳細描述了作為中間層的ASCOM驅(qū)動的內(nèi)部軟件架構(gòu)、接口定義、類定義以及ASCOM驅(qū)動與原系統(tǒng)底層硬件驅(qū)動之間的通信協(xié)議。最后通過一個具體功能的實現(xiàn),展示了ASCOM組件的工作過程。
【關(guān)鍵詞】：ASCOM驅(qū)動 COM組件 軟件架構(gòu) 通信協(xié)議
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（光電技術(shù)研究所）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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.望遠鏡自主控制12-19
• 2.1 望遠鏡自主控制發(fā)展歷史12-13
• 2.2 望遠鏡控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢13-16
• 2.2.1 網(wǎng)絡化與開放性控制13-14
• 2.2.2 分布式實時操作系統(tǒng)14-15
• 2.2.3 遠程操控15-16
• 2.3 RTS2 與ASCOM介紹16-19
• 2.3.1 RTS2 簡介16
• 2.3.2 RTS2 的設計目標16-17
• 2.3.3 RTS2 的設計思想17
• 2.3.4 ASCOM簡介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）簡介19-20
• 3.1.2 ASCOM（Astronomy Common Object Model）發(fā)展歷史20-21
• 3.2 ASCOM國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀21-22
• 3.2.1 國外現(xiàn)狀21-22
• 3.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀22
• 3.3 ASCOM的要求22-25
• 3.3.1 ASCOM標準制定流程22-23
• 3.3.2 驅(qū)動的要求23
• 3.3.3 對于腳本組件和編譯命令的要求23-24
• 3.3.4 對于腳本接口的要求24
• 3.3.5 前期綁定和后期綁定24
• 3.3.6 用戶準則24-25
• 3.3.7 標志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天文望遠鏡控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)31-50
• 4.1 現(xiàn)有望遠鏡控制系統(tǒng)架構(gòu)31-36
• 4.1.1 主控計算機功能31-33
• 4.1.2 主控計算機軟件硬件環(huán)境33-34
• 4.1.3 主控計算機軟件架構(gòu)34-35
• 4.1.4 原系統(tǒng)架構(gòu)的特點35-36
• 4.2 基于ASCOM天文望遠鏡控制系統(tǒng)的整體設計36-38
• 4.3 驅(qū)動層內(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52-54
• 作者簡介及在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果54-55

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃永葵,薛秋暉,李衛(wèi)民;開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其標準研究[J];航空電子技術(shù);2005年01期

2 張小栓,傅澤田,常虹;COM組件及其開發(fā)流程[J];計算機工程與應用;2001年13期

3 林相壯,曾凡秩;天文望遠鏡自動跟蹤恒星系統(tǒng)設計[J];計算機與數(shù)字工程;1996年03期

4 林棋椿,尤石峪;40cm望遠鏡的計算機控制系統(tǒng)[J];中國科學院上海天文臺年刊;1996年00期

5 徐欣圻,徐靈哲,羅秋鳳;當代光學天文望遠鏡控制系統(tǒng)新技術(shù)[J];天文學進展;2003年03期

6 崔辰州;李建;蔡栩;范玉峰;王鋒;曹子皇;蘇麗穎;樊東衛(wèi);喬翠蘭;何勃亮;李長華;趙永恒;諶悅;王傳軍;辛玉新;白金明;季凱帆;;程控自主天文臺網(wǎng)絡的發(fā)展[J];天文學進展;2013年02期

7 蘇定強;;望遠鏡和天文學:400年的回顧與展望[J];物理;2008年12期

8 郝鐘雄;;天文望遠鏡現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];現(xiàn)代科學儀器;2007年05期

9 周志中;北京天文臺施密特望遠鏡驅(qū)動系統(tǒng)的改進設計[J];云南天文臺臺刊;2000年03期

10 彭亞杰;季凱帆;梁波;鄧輝;王鋒;劉立勇;姚永強;;ASCOM在選址望遠鏡遠程控制中的可用性研究[J];天文研究與技術(shù);2013年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 董健;大型天文望遠鏡觀測控制系統(tǒng)框架研究[D];中國科學技術(shù)大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 馮慶;嵌入式軟件面向行業(yè)應用編程中間件技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2005年

2 尹永田;基于組件的學習管理系統(tǒng)的軟件設計[D];山東師范大學;2007年

3 冉凡輝;基于RTS2的天文選址望遠鏡遠程控制系統(tǒng)研究與設計[D];昆明理工大學;2014年

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本文編號：808796