Отчет

научного сотрудника лаборатории информатики

Шергина В.С. за 2004г

Сопровождение штатно эксплуатируемого МО АСУ БТА.

Для обеспечения надежной работы БТА осуществлялось:

• Непрерывное наблюдение за текущей работой системы АСУ для обнаружения проблем в МО, в аппаратуре телескопа, в действиях персонала АСУ и наблюдателей;

• Регулярная коррекция МО для разрешения замеченных проблем.

Участие в работах по вертикализации телескопа.

• Поиск и сведение в одну систему коэффициентов СКН (связанных с вертикальностью) за последние 10 лет, для контроля по тестовым наблюдениям измерений вертикальности выполнявшихся СЭК БТА.

• Участие в тестовых наблюдениях до и после вертикализации телескопа, для фиксации его состояния до, контроля результатов после, выяснения возникших проблем, определения и ввода новых поправок СКН.

Модернизация АСУ БТА.

Повышение точности астрономических расчетов.

При обработке результатов тестовых наблюдений, особенно после того как данные стали получаться при помощи программ TV-гидирования, выяснились некоторые проблемы с точностью приведения координат J2000 на видимое место. Это практически не влияло на обычные наблюдения, но вносило дополнительный шум в результаты тестовых наблюдений. Были предприняты следующие действия:

• На основе электронной версии Астро-Ежегодника 2003 изготовлен новый список объектов для программы bta_list, который теперь включал собственные движения.

• В программе bta_list и bta_oper реализован ввод и пересчет координат с учетом собственных движений.

• Ввиду невозможности получить новую электронную версию Астро-Ежегодника 2004, реализовано прямое использование базовых астрометрических каталогов FK5, FK6 и Hipparcos.

Далее была освоена, рекомендованная МАС для использования в астрономических расчетах, библиотека SOFA (Standards of Fundamental Astronomy), гарантирующая лучше чем миллисекундные точности расчетов в пределах этого столетия. На ее основе разработаны следующие программы:

• julian_date - пересчет даты и времени в юлианскую дату.

• bta_sidrl_time - расчет для даты/времени среднего звездного времени (LMST), значения уравнения равноденствия (EE - Equation of the Equinoxes), и истинного звездного времени (LST).

• bta_toap - пересчет J2000 координат (FK5/6) к видимому месту (apparent place) с учетом собственных движений и параллакса. ``Технология'' расчета взята из приложения к Астро-Ежегоднику, но реализована при помощи вызовов библиотеки SOFA. Ее вариант bta_htoap предназначен для учета специфики каталога Hipparcos.

• bta_pm - пересчет (для БТА) предоставляемого IERS положения полярной оси в поправки широты, долготы и азимута.

Далее сделаны необходимые изменения в главной управляющей программе bta_control:

• Периодический запуск bta_sidrl_time (расчет начального LMST и слежение за точным значением EE) для точного ведения истинного звездного времени (LST).

• Ввод и учет предоставляемого IERS положения полярной оси (Xp,Yp -> поправки широты, долготы и азимута).

• Учет суточной аберрации.

Кроме того введена синхронизация времени АСУ по GPS (см. ниже). В результате всех этих действий теоретическая точность расчетов при наведении/ведении звезды теперь по-видимому значительно лучше 0.1''.

Дальнейшая разработка МО с использованием CAN-шины.

В 2004-м году введен в эксплуатацию минимальный набор контроллеров, необходимый для управления телескопом без старого УСО и компьютера Advantech. К контроллерам в узлах A и Z добавлены PEP-контроллеры в СПФ и РК(к.204). Все управление в новой АСУ теперь может выполняться только через CAN-шину. Для будущего перехода на чисто контроллерный вариант АСУ выполнялись следующие работы:

• Датчики угла P2 в СПФ теперь подключены через PEP-контроллер и CAN-шину. Для этого в управляющей программе для P2 реализованы (такие же как и для A и Z) алгоритмы ведения условного времени контроллера и актуализации значений датчиков угла, т.е. их синхронизации с текущим временем на которое производится расчет теоретических значений. Подробности алгоритма см. в отчете за 2002-й год.

• Управление движением P2 теперь осуществляется через контроллер в СПФ.

• Коды датчиков положения фокуса и купола принимаются через CAN-шину от PEP-контроллеров.

• Все релейное управление (фокус, купол, режимы), параллельно с УСО, выдается в PEP-контроллер PK.

• Для отладочных работ и обеспечения процесса ввода в пробную эксплуатацию продолжал разрабатываться вариант главной управляющей программы который автоматически распознает включен ли конкретный PEP-контроллер и куда подключены датчики - к нему или к управляющей машине.

• Все метео-датчики теперь переключены на АЦП PEP-контроллеров, поэтому разработана новая программа bta_meteo_can для приема метео-данных через CAN-шину.

Система находится в опытной эксплуатации с конца октября. Начата разработка ``CAN-варианта'' главной управляющей программы, который сможет работать на любом компьютере АСУ с ОС Linux, а также системы обмена CAN-фреймами БТА через обычную сеть (``БТА-Ethernet-CAN-шлюз''), которая позволит распределять CAN-программы по компьютерам сети.

Участие работах по переводу управления куполом на SEW-контроллеры.

В связи с заменой старых приводов купола БТА на SEW-контроллеры, но с сохранением (пока) работающего с 2000-го года релейного управления (ввиду трудностей организации CAN-связи на подвижный купол), в программу bta_control добавлен алгоритм заменяющий собой прежний аппаратный режим согласования купола с телескопом.

Перевод синхронизации времени АСУ на GPS.

Вместе с отказом от старого УСО и компьютера Advantech уходит в прошлое и синхронизатор Ч7-15. Поэтому синхронизация времени в АСУ БТА заранее была переведена на GPS подключенный к операторской машине acs5:

• на acs5 запущены в постоянную эксплуатацию, разработанные ранее, драйвер pps для приема PPS-сигнала от карты ``SATPAK-ISA'' и программа pps_sync для синхронизации времени компьютера по PPS-прерываниям принимаемым драйвером pps, а также штатный NTP-сервер для экспорта этого времени другим компьютерам;

• в переходном варианте, пока еще машина acs1 в эксплуатации, в работающую на ней программу синхронизаци и по Ч7-15 bta_time добавлена синхронизация по NTP-протоколу с машиной acs5;

• поправка среднесолнечного времени относительно UTC (DUT1) теперь берется из предоставляемого IERS файла ftp://maia.usno.navy.mil/ser7/ser7.dat, который служба АСУ должна периодически скачивать с сервера USNO (см. http://maia.usno.navy.mil/bulletin-a.html).

Этот вариант обкатывался в течение последнего года. Точность синхронизации компьютеров АСУ (по-видимому) не хуже 100мксек, точнее проконтролировать нельзя пока в САО нет второго GPS-NTP-сервера.

Работы по МО автоматизации инструментальных систем телескопов САО.

Продолжена работа в рамках системы сетевой автоматизации (с целью унификации взаимосвязей распределенных по различным компьютерам программ управления наблюдательной аппаратурой, программ сбора сопутствующей информации и программ-интерфейсов наблюдателей).

Поддержка эксплуатации и дальнейшая разработка драйверов и интерфейсов для аппаратуры автоматизации N2.

Первый вариант управления 4-мя устройствами N2 на базе системы сетевой автоматизации успешно эксплуатировался в течение года. В этом году С.Моисеевым изготовлен следующий вариант аппаратуры с добавлением 4-х устройств с шаговыми двигателями. В связи с этим производились следующие работы:

• отладка вместе с С.Моисеевым нового варианта платы управления на тестовых примерах;

• переделка программы aton_driver для корректного управления шаговыми устройствами с программным обходом оставшихся аппаратных проблем;

• переработка сетевого драйвера n2_drv: управление новыми устройствами (решетки, фокусировка, высокое напряжение), выборка люфтов, программная блокировка всех устройств, внешняя настройка для оперативного изменения параметров шаговых устройств, спасение текущего состояния и восстановление при перезагрузке компьютера;

• соответствующая переработка сетевой интерфейсной панели n2dev (GUI наблюдателя для взаимодействия с n2_drv);

• разработка простой утилиты n2_ctrl - для включения команд управления в командные файлы и MIDAS-скрипты.

Система прошла опытную эксплуатацию в процессе реальных наблюдений.

Работы по CompactPCI для фокусов БТА.

• Установка CompactPCI n2.bta.sao.ru в фокус Nasmith2, запуск на нем МО управления автоматизацией спектрографов, Web-камеры.

• Разработка программы управления TV-камерой фирмы ЭВС VNI-743 с Пельтье-охлаждением.

• Подготовка CompactPCI n1.bta.sao.ru для установки в фокус N1 (Linux, Web-сайт, Web-камера, МО цифрового TV ). Машина установлена в фокусе Nasmith1 и доступна (иногда:-) из Интернета через proxy как http://www.sao.ru/n1/.

Поддержка и развитие страниц ``BTA-online'' на Web-сайте САО.

Добавлен интерфейс новой управляемой TV-камеры 70-ти сантиметрового гида БТА. Cам интерфейс размещается на Web-сайте машины n2.bta.sao.ru (это CompactPCI рарположенный в фокусе Nasmith2 БТА), доступ из внешнего Интернета с proxy-ретрансляцией через Web-сайт САО.

Адрес входа ``снаружи'' http://www.sao.ru/n2/webcam/gd70_ctrl.html, ``изнутри'' http://n2.bta.sao.ru/webcam/gd70_ctrl.html.

Реализовано:

• CGI-управление выбором экспозиции (пока только для местных пользователей);

• режим web-камеры (накопленные изображения малого и большого формата);

• Live-интерфейс на основе технологии Server Push Stream (MIME-type: multipart/x-mixed-replace).

Участие в конференциях.

Доклад на всероссийской научной конференции "Научный сервис в сети Интернет", Новороссийск, сентябрь 2004.

Публикации.

1. . Шергин В.С. Комаров В.В. Астрономические ТВ-камеры САО РАН с Интернет доступом. Научный сервис в сети Интернет, Труды Всероссийской научной конференции, Новороссийск, 20-25 сентября 2004г., с.208

Shergin V. 2004-11-25