用于LAMOST的并行可控式光纤定位系统

给出了一种可用于大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（ＬＡＭＯＳＴ）的光纤定位系统．它可以在数分钟之内将４，０００根光纤重新定位，并具有可实时补偿温度和其它因素引起的各种误差，制造费用和运行费用低等一系列优点．

LAMOST光纤定位系统高精度定位单元控制系统

针对LAMOST并行可控式光纤定位系统 ,论文介绍了基于双回转机构的光纤定位单元 .定位单元采用了基于计算机并行口的开环控制系统 ,并行口的数据端口构成步进电机的智能脉冲分配器 ,由集成音频功率放大器TDA1 52 1组成电机的平衡桥式功率驱动电路 .论文研究了提高单元定位精度的主要措施 ,设置机械零位辅以电子开关构成单元回转的基准零位以减小多次重定位的累积误差 ,采用弹簧消隙机构消除齿侧间隙提高系统定位的稳定性 .实验表明本定位单元能够实现光纤的快速、高精度定位 ,定位精度达到 40

双回转光纤定位单元装置

论文给出了一种适合大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜 (LAMOST)的新型光纤定位单元装置 .它包括一个作± 1 80°范围回转的中心回转机构和± 90°回转的偏心回转机构 .定位时 ,光纤始终在望远镜焦面上运动 ,不会发生离焦现象 ;且结构简单 ,装拆方便 ,易于保证精度 ,制造成本低 .测试结果表明 ,该单元装置完全能满足LAMOST的需要 .

LAMOST双回转光纤定位单元的零定位装置

LAMOST(LargeAreaMulti-ObjectFiberSpectroscopeTelescope)双回转光纤定位单元 ,为了提高单元的运动精度和可靠性 ,应设计一个绝对零位作为基准起点 ,每次定位运动可以从零位出发 ,减小累积误差 ,简化控制方案。还可在定位单元运转异常时 ,作为RESET的复位基准。在此介绍的接触式电零位检测系统 ,结构简单、控制方便且可靠性好。经实验表明其重复精度高 ,大大减小了连续多次运行带来的累积误差。LAMOST光纤定位单元有了零位检测系统 ,就有了光纤位置的绝对零点 ,从而简化了控制方案 ,提高了系统的可靠性。

LAMOST光纤定位单元定位精度检测技术研究

对 L AMOST光纤定位系统光纤定位单元提出了单元定位精度非接触检测的装置。检测装置采用面阵CCD传感器 ,通过检测光纤端部出射光斑的特征点以表征定位单元上光纤端部位置。检测算法采用灰度加权平均法 ,可以达到亚像素级的检测精度。介绍了提高检测精度的主要措施 ,装置选用白光照明 ,对所采集的图像采用多次平均的方法 ,提高了装置的稳定性。

LAMOST并行可控式光纤定位系统定位单元及其控制技术研究

针对LAMOST光纤定位系统中球焦面上 4 0 0 0根光纤端部位置需要进行快速、精确定位的特点 ,根据定位目标多 (4 0 0 0个 )、定位速度快 (1～ 2min)的要求 ,提出定位系统总体控制方案、分析 4 0 0 0个光纤定位单元的扫描控制方法。

LAMOST光纤定位中间试验系统的研制及测试

介绍了LAMOST光纤定位中间试验系统的研制及测试情况.试验系统主要包括如下几个部分:控制主机,单元控制器,驱动电路,19个光纤定位单元,面阵CCD摄像头,图像采集卡,以及自行开发的控制程序.进行的定位精度测试表明系统各单元的定位精度总体满足要求(不超过40μm).

LAMOST高精度光纤定位单元关键技术研究

基于 L AMOST并行可控式光纤定位系统 ,介绍了双回转光纤定位单元实现高精度定位的关键技术。定位单元采用了基于计算机数据端口的开环控制系统 ,设置机械零位辅以电子开关构成单元回转的基准零位以减小多次重定位的累积误差 ,采用弹簧消隙机构消除齿侧间隙提高系统定位的稳定性。单元采用面阵 CCD传感器检测单元定位精度 ,通过检测光纤端部出射光斑的特征点以表征定位单元上光纤端部位置。实验表明本定位单元能够实现光纤的快速、高精度定位 ,定位精度达到40 μm。

基于Qt的LAMOST光纤定位软件界面设计及开发

在Linux操作系统下,使用Qt对LAMOST光纤定位软件界面进行设计与开发.首先,以用户为中心设计,进行了需求分析及总体框架设计.其次,通过界面元素的管理、界面通信机制、鼠标事件响应等方面的设计,实现了基于Qt的LAMOST光纤定位软件界面.最后,对界面进行测试,得到了用户认可.

双电机单元光纤定位机构

通过对天文观测中光纤定位典型方法的分析,结合工程的特点和工作要求,提出了在焦面上进行分区,并且在单元区域内做直线运动和旋转运动的双电机单元光纤定位机构的方法。该方法能到达区域内的任意一点,进而多个单元机构可以到达整个焦面上的任意位置,完成定位光纤的目的。对这一结构进行了原理分析和精度、定位时间的计算,能够满足工程使用要求。用7根单元机构模拟了4000根单元的相互关系,结果表明,机构的重复性误差和目标点定位误差的均方根值的最大值是22.17μm和30.71μm,能够满足望远镜快速、准确的定位要求。

LAMOST光纤定位技术

对于在建的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(large sky area multi-object fiber spectroscopy telescope,LAMOST)而言,如何在直径为1.75 m的球冠形焦面板上将4 000根光纤快速定位,实现同时观测4 000个天体目标,是其两大关键技术问题之一.本文介绍了由中国科学技术大学提出的分区并行可控光纤定位技术的总体设计思想,以及在研制过程中解决的技术问题;讨论了亟待解决的光纤定位的位置测量问题.安装后的LAMOST焦面光纤定位小系统在兴隆现场已完成了与其他系统的联调,成功地批量获得了天体光谱.

标定方法应用于LAMOST光纤定位单元的跑合测试

LAMOST光纤定位单元的跑合测试,是对定位单元进行原始角度误差测量、参数测量及单元位置检测等,其中单元中心轴和偏心轴角度误差测量及补偿修正是保证定位单元准确定位的关键。提出的标定方法建立了中心轴、偏心轴的运转脉冲数与中心轴、偏心轴实际转角的关系,使标定后的单元角度误差控制在±0.1°,提高了定位精度。

利用脉冲比对方法实现LAMOST光纤定位单元碰撞检测

针对大天区多目标光纤光谱天文望远镜LAMOST光纤定位系统的定位单元在定位过程中可能发生碰撞的问题,构造了一套基于AT89S51单片机的防碰撞系统。利用单片机的定时器中断给其两个I/O口产生同频率同相位的脉冲,一个I/O端口与偏心零位相连,另一端口的脉冲信号作为比对脉冲,若两个相邻近的光纤定位单元发生碰撞,则与偏心零位相连的I/O端口的脉冲信号的脉宽会变窄,不再与比对脉冲相同。因而可以通过实时监控偏心零位电平的状态与比对脉冲是否一致,来准确判断光纤定位单元在寻星定位过程中的运行状态,并根据监控状态给步进电机相应的指令,能有效防止发生碰撞后电机继续运动损坏定位光纤头。这为LAMOST光纤定位单元稳定可靠运行提供了保障,也提高了定位系统的维护效率。

LAMOST光纤定位单元控制误差分析及补偿

简介了LAMOST光纤定位单元的结构及控制系统原理 ,对定位单元控制误差进行了分析 。

双回转机构在LAMOST光纤定位单元中的应用

介绍了双回转机构在LAMOST光纤定位单元中的应用。双回转机构由中心回转轴和偏心回转轴组成 ,由步进电机通过蜗轮蜗杆机构驱动 ,由消隙机构消除间隙。双回转机构的步进电机控制电路由TDA15 2 1音频集成功率放大器组成平衡桥式功率驱动电路 。

基于OTDR的PON光纤故障定位方法

针对目前PON面临的光纤故障问题,对基于OTDR的光纤定位技术进行了研究。结合OTDR的定位原理,利用光纤故障会导致OTDR测试曲线发生变化的特点,提出PON的光纤故障定位方法,并利用该方法搭建PON故障定位集中测量系统。实验平台验证了PON光纤故障定位方法的效果及局限性。

约束抽样Hough变换的光纤端面精确定位

为提高经光纤传输后光束方向的稳定性,提出了一种新的光纤端面精确定位方法。该方法针对光纤端面光能量中强模间噪声干扰的特点建立了约束抽样Hough变换,可实现对噪声的去除和对轮廓的准确提取,并根据轮廓的特征把特征点分为基元类和噪声类,对两类点分别进行约束抽样Hough变换,可显著减少存储所需要的内存空间,有效抑制噪声对轮廓的干扰,准确得到属于轮廓的特征点。根据各特征点对轮廓的贡献,采用弦长加权拟合法对轮廓点进行处理,从而得到轮廓的中心位置。实验结果表明,该方法对光纤端面的定位不确定度优于0.2 pixel,成像物镜放大倍数为10时,定位不确定度优于0.4μm。

LAMOST光纤定位单元防碰撞系统

为了避免大天区多目标光纤光谱天文望远镜LAMOST光纤定位系统的定位单元在定位过程中发生碰撞,构造了一套基于AT89S51单片机的防碰撞系统。该系统实现了对光纤定位单元在寻星定位的过程中的运行状态进行实时检测,并将检测的结果反馈至控制主机,控制主机根据反馈的结果做出相应的决策。

光纤定位单元粗跑合阶段的故障分析与处理

针对光纤定位单元在粗跑合阶段的故障现象,分析故障产生机理,研究并提出了故障排除方法和手段.结合该阶段光纤定位单元的运行特点,建立光纤定位单元的故障树,还根据故障树来评价各零部件的故障状态及其对保证系统可靠性、安全性的重要程度.

LAMOST光纤定位小焦面系统的构建与测试

介绍了LAMOST光纤定位小焦面系统的构造,系统主要包括如下几个部分:256个光纤定位单元,小焦面板,控制子系统,测量子系统,线缆与光纤,以及相应开发的控制及测量程序。测试结果表明光纤随机走点精度大部分(236/256)单元、绝大部分测试点(94.2%)达到了定位精度的要求(不超过40μm)。