25米射电望远镜控制与测量软件开发
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘志勇
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| 答辩日期 | 2016 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王娜 |
| 关键词 | 射电望远镜 控制系统 指向 脉冲星 射电干扰 |
| 学位专业 | 天文技术与方法 |
| 其他题名 | Control and measurement software developmentof 25m radio telescope |
| 英文摘要 | 射电望远镜控制与测量系统对检验其设计指标、顺利开展天文观测具有非常 重要的意义。任何一套望远镜在正式投入使用前，首先需要建立控制系统、天文 观测系统、望远镜参数测量系统。本论文的研究基于新疆天文台南山25米射电 望远镜（以下简称南山 25 米望远镜）需求，以实际工作为支点，从建立望远镜 指向测量系统，指向测量与改正、脉冲星观测系统升级改造、射电干扰消除等研 究工作中总结经验，期待建立一套分布式的、可扩展的软件架构。 本论文研究工作分三个主要部分，具体内容如下： 第一部分，介绍望远镜控制系统背景与架构设计结果。其中，第一章对射电 望远镜控制系统的基本需求进行描述，概述性的介绍国内外大口径射电望远镜的 控制系统基本框架。第二章分析望远镜控制系统特性、现有控制系统的需求与不 足。深入调研硬件I/O、数据传输效率与吞吐量、接口参数的前后兼容等关键问 题，确定将来南山25米望远镜控制软件所有硬件I/O采用libuv异步库、ZeroMQ 作为软件中间服务层、Protobuf为软件接口参数序列化支持的一种分布式系统软 件架构。 第二部分，介绍望远镜关键参数与测量结果。其中，第三章介绍望远镜的基 本参数定义及常规测量方法。第四章介绍13cm 接收机的安装。对1.3cm接收机 安装精度及效率等参数进行估计，移植IDV观测系统的观测与数据预处理软件 用于指向测量。对安装完以后的接收机，进行指向、系统温度和效率测量。指向 测量结果由于编码器的精度限制，高于理论预期，系统温度、望远镜效率与理论 预期非常吻合。第五章介绍改造以后南山25米望远镜指向测量系统的建立。针 对早期测量方法的不足，对指向测量方法进行改进，开发了指向偏差拟合与指向 模型改正处理软件。对L、S/X、C、K四个波段指向进行了测量与校准，改正后 指向精度远高于1/10波束精度要求。 第三部分，介绍脉冲星观测系统升级改造与数据消干扰算法。其中，第六章 介绍南山25米望远镜脉冲星观测数字消色散系统（PDFB）的实现原理与功能。 改进 PDFB polyco文件生成方式，开发了PDFB 与AFB同时观测控制软件，实 现PDFB自动化观测。该控制软件已经用于新疆天文台、云南天文台脉冲星观测。 第七章，介绍干扰对系统灵敏度的影响及脉冲星观测数据消干扰软件开发。针对 PDFB 观测轮廓的信噪比远不如AFB结果，深入研究射电干扰对系统灵敏度的 影响，总结出存在干扰时的系统灵敏度公式。利用理论推导的公式，开发了针对 窄带脉冲、非脉冲干扰信号的数据消干扰处理软件，有效消除脉冲星观测数据中 的干扰，消干扰效果远优于 paz。该软件已作为新疆天文台、云南天文台脉冲星 消干扰处理的常规软件得到应用。研究了宽频射电干扰消除方法，根据脉冲星信 号色散延迟与射电干扰的特征，通道改正后进行通道交叉相减可以有效的消除宽 频射电干扰。 最后，第八章对上述工作进行总结并对后续研究进行规划。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xao.ac.cn/handle/45760611-7/1720]  |
| 专题 | 研究生 新疆天文台_射电天文研究室 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘志勇. 25米射电望远镜控制与测量软件开发[D]. 北京. 中国科学院大学. 2016. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆天文台
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