180 likes | 360 Views
Программно-аппаратный комплекс автоматизированного измерения параметров приемной системы радиотелескопа РСДБ сети “Квазар-КВО”. Лавров А. С. Институт прикладной астрономии РАН, Санкт-Петербург. Введение.
E N D
Программно-аппаратный комплекс автоматизированного измерения параметров приемной системы радиотелескопа РСДБ сети“Квазар-КВО” Лавров А. С. Институт прикладной астрономии РАН, Санкт-Петербург
Введение РСДБ сеть “Квазар-КВО” состоит из трех радиотелескопов РТ-32, расположенных в п. Светлое (Приозерский район Ленинградской области), вблизи станицы Зеленчукская (Карачаево-Черкесская республика) и урочище Бадары (Республика Бурятия). 4282 км 2015 км 4405 км Географическое расположение обсерваторий и расстояния между ними.
Актуальность Проблемы: • Отсутствие автоматизации радиометрических наблюдений. • Специфика инфраструктуры комплекса «Квазар-КВО» - одна команда специалистов, три радиотелескопа, располагающиеся на большом удалении от центра управления. • Квалификация операторов - для диагностики неисправностей приемной системы требуется значительный опыт работы, профессиональные навыки. Решение: Необходимо создать программно-аппаратный комплекс, в основе которого - система управления приемной аппаратурой. Комплекс должен иметь функции автоматизированной компенсации (радиометрия), автоматизированных измерений параметров и диагностики аппаратуры приемной системы. Нужно предусмотреть возможность дистанционного доступа к функциям комплекса из центра управления в ИПА РАН (Санкт-Петербург).
Приемная система радиотелескопа Состав приемной системы и расположение управляемых устройств
Особенности системы управления • Непосредственное сопряжение с центральным управляющим компьютером. • Гибкая, расширяемая архитектура. • Интеграция приемной системы в единую с точки зрения управления структуру. • Минимизация количества кабелей и кабельных соединений. • Повышение надежности за счет увеличения уровня интеграции. • Наличие “интеллектуальных” функций защиты от сбоев. • Универсальный протокол обмена данными. (До 127 устройств. 128 команд, 10 из которых - общие.)
Архитектура системы управления Архитектура системы управления
Устройство и принцип работы Блок-схема системы управления (некоторые устройства не показаны)
Аппаратно-программный комплекс Упрощенная блок-схема программно-аппаратного комплекса (показаны только основные элементы)
Аппаратно-программный комплекс Возможности: • Автоматическая компенсация в радиометрическом режиме. • Автоматическое измерение: Шумовой температуры системы Чувствительности в радиометрическом режиме (квазинулевом) Чувствительности в режиме без модуляции (в модуляционном канале) Параметров узлов приемника • Автоматическая диагностика (процедуры автоматического измерения и компенсации автоматически распознают и сообщают вероятные причины неисправности) • Мониторинг. Автоматическое проведение серий измерений через равные промежутки времени в течение длительного промежутка времени.
Применение. Радиометрические наблюдения в полностью автоматическом режиме Запись выходного сигнала в течение тестового наблюдения (Источник 3c147. Приемник 3.5-II. Обсерватория “Зеленчукская”, 29.04.2009.)
Применение. Автокомпенсация Время UT Запись сигнала приемника во время автокомпенсации. Диапазон 3,5 см. Холод. Обсерватория «Зеленчукская».
Применение. Мониторинг шумовой температуры Время UT Tsys=57.48 Tsys=57.35 Tsys=57.32 Tsys=57.65 Tsys=57.15 Tsys=57.60 Tsys=57.48 Tsys=57.37 Tsys=57.45 Tsys=57.42 Запись сигнала приемника во время мониторинга Tsys. Диапазон 3,5 см. Холод. Обсерватория «Зеленчукская».
Применение. Мониторинг чувствительности (радиометрия) DT=10.09 mK DT=7.99 mK DT=9.67 mK DT=8.58 mK DT=6.68 mK DT=9.66 mK DT=7.70 mK DT=8.63 mK DT=7.86 mK DT=7.54 mK Время UT Запись сигнала приемника при мониторинге чувствительности. Диапазон 3,5 см. Холод. Обсерватория «Зеленчукская».
Применение. Мониторинг чувствительности в режиме без модуляции DT=6.37 mK DT=5.50 mK DT=7.15 mK DT=6.55 mK DT=7.10 mK DT=6.42 mK DT=6.78 mK DT=6.45 mK DT=5.65 mK DT=6.92 mK Квазинулевой режим (радиометрический) Время UT Запись сигнала приемника при мониторинге чувствительности. Диапазон 3,5 см. Холод. Обсерватория «Зеленчукская».
Применение. Автоматизированное получение «разрезов» атмосферы “Разрез” атмосферы по азимуту на угле места 7° для радиотелескопа обсерватории “Бадары” (3,5-I)
Заключение Разработанный программно-аппаратный комплекс позволяет: • Полностью автоматизировать процесс радиометрических наблюдений. • Автоматизировано производить измерения важнейших параметров приемной системы: шумовой температуры и чувствительности, а также производить их мониторинг. • Автоматизировано собирать информацию о условиях и режимах работы аппаратуры приемной системы с целью изучения их влияния на параметры приемной системы. • Автоматизировано получать «разрезы» атмосферы по азимуту и углу места, которые могут быть использованы для мониторинга помеховой обстановки. • Автоматизировано и/или дистанционно проводить диагностику аппаратуры приемной системы и измерять параметры ее узлов.
Спасибо за внимание! Обсерватория «Бадары» 03.07.2009