摘要：波前检测是天文望远镜自适应光学中的重要环节。四棱锥作为一种新型的波前检测元件,与其他传统的波前传感器相比,具有较高的灵敏度。特别是对于光干涉或拼接镜面望远镜而言,四棱锥波前传感器能够被用来检测子望远镜或子镜面之间的相对光程差,从而为干涉(或共相)的实现提供有效的检测信号。在分析四棱锥波前检测原理的基础上,阐述了单孔径条件下波前倾斜检测及双孔径干涉条件下相对光程差检测的软件仿真设计和阶段性成果,并简述了下一阶段的研究计划。

摘要：望远镜监控系统可以用来监控诸如机场上空的鸟群、低空云层以及跑道和停机坪上的异常物体等机场远距离目标。整个系统的设计分为光学与机械、望远镜控制、以及监控成像与图像处理三个子系统。在光学与机械部分 ,着重论述望远镜的光学特性和电机驱动方式下的机械结构改进 ;在望远镜控制部分 ,分析了控制电机的选择、单片机的控制方式、以及计算机控制软件的功能设计 ;最后概述了监控成像与图像处理部分的初步实现方式。

摘要：变形镜是自适应光学系统中最主要的波前矫正器,它可以通过高频地改变镜面的面形来实时补偿波前像差。由压电陶瓷驱动的变形镜在自由状态下并非理想的平坦表面。由这种初始面形误差所产生的光学畸变将严重削弱变形镜闭环控制的性能。在使用变形镜进行光学像差矫正之前,需要首先对变形镜进行镜面展平。拟设计一种基于嵌入式平台的变形镜控制系统来实现面形展平和镜面变形。嵌入式平台选用英伟达公司的Jetson Nano开发平台。面形展平的关键环节是需要精确地获得变形镜对每个促动器行程(电压)的光学响应(影响函数),进而计算出响应矩阵。我们设计了基于Arm多核处理器的多线程算法显著提高了响应矩阵的计算速率。受压电材料的迟滞效应影响,变形镜的展平过程需要进行迭代收敛。经过数次迭代后,变形镜的面形误差RMS值由初始时的0.92λ降低到0.03λ,变形镜获得了比较好的展平效果。该系统的设计不但有利于变形镜系统的商用化,且较大程度地提高了变形镜闭环控制的能力,消除了自适应光学系统中变形镜自身的初始像差。

摘要：依靠液压系统支撑的天文望远镜在正常工作过程中往往要求其油(液)压保持在某一稳定值。为此,设计了基于DSP的液压模糊控制系统。该系统采用TMS320F2812 DSP芯片作为微处理器,控制相应的外围电机驱动电路;利用传感器测得的油压信号与目标值之间的偏差,经模糊控制器计算处理后输出相应占空比的PWM波形,从而调节油泵电机的运行频率,以实现液压系统油压的稳定。现场运行结果表明,该系统可以有效消除外界环境因素的干扰,保证了油压的稳定。