Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.sao.ru/precise/Laboratory/Dis_akn/node30.html
Дата изменения: Thu Jul 8 15:31:51 1999
Дата индексирования: Tue Oct 2 02:31:53 2012
Кодировка: koi8-r
Поисковые слова: aurora

   
Архитектура СФК БТА в фокусе Несмит-1

1. Особенности нового комплекса

Спектрофотометрический комплекс является логическим развитием предыдущей версии системы автоматизированного астрофизического эксперимента в фокусе Несмит-1 БТА (Викульев и др. 1991), которая работала на компьютерах СМ-4 и ДВК-2 в многозадачной ОС NTS. В СФК реализованы новые режимы наблюдений: например, быстрая спектроскопия (кадровый режим) осуществляется синхронно со всеми вариантами фотометрии, -- упрощен процесс управления наблюдениями и достигнута более высокая степень автоматизации и диагностики, реализованы новые принципы регистрации и архивизации результатов наблюдений.

СФК предоставляет возможность следующих режимов астрономических наблюдений:

1.

Спектроскопия;

2.

Фотометрия в N-фильтрах (например, UBVR системы Джонсона) с квазиодновременным вычитанием фона;

3.

Классическая кривая блеска с временным разрешением до 2 миллисекунд;

4.

Модулированная кривая блеска "объект-фон";

5.

Синхронная спектроскопия и фотометрия (варианты многоцветной фотометрии и кривой блеска).

Во всех фотометрических режимах возможна параллельная регистрация комплексом МАНИЯ (Журавков и др. 1992).

2. Общее описание комплекса

В СФК фокуса Несмит-1 БТА входят 1024-канальный сканнер и электрофотометр фокуса Несмит-1 БТА. СФК является полностью автоматизированным прибором, работающим под управлением двухуровневой системы ЭВМ. Эта система ЭВМ и программное обеспечение СФК позволяют проводить наблюдения в различных режимах, удовлетворяющих практически всем требованиям спектрофотометрии одиночных объектов с умеренным спектральным разрешением в оптическом диапазоне длин волн. Детальное описание комплекса и его возможностей дано в Отчете САО 1993-1994 (1995), фотометрическая часть комплекса подробно описана в Викульев и др. (1991), а необходимая информация по оптико-механической схеме, и параметры комплекса (полная схема, входные аппертуры, фильтры, диффракционные решетки и др.), необходимые астроному в процессе наблюдений, приведены в Князев и др. (1994).

Комплекс может вести одновременно пять глобальных задач, связанных со сбором информации сканнера и фотометра (каждая из этих задач может, на самом деле, состоять из нескольких, более мелких задач):

1.

Управление локальной машиной в Несмит-1, которая выполняет сборку оптико-механической схемы для сканнера и фотометра в зависимости от выбранной моды наблюдений или режимов тестирования;

2.

Управление локальной машиной в Несмит-1, которая принимает и направляет данные от фотометра и сканнера в аппаратную;

3.

Сбор фотометрических данных (Параллельно этому каналу существует независимая регистрация времен приходящих фотонов прибором "Квантохрон" в рамках высокоскоростной фотометрии эксперимента МАНИЯ (Журавков и др. 1992));

4.

Сбор сканнерных данных;

5.

Визуализация данных в процессе накопления.

  

Figure: Блок-схема СФК в Несмит-1

На рис 2.1 представлена блок-схема СФК. Центральная ЭВМ PC/AT-386 находится в аппаратной БТА. Линии связи соединяют центральную ЭВМ с двумя сателлитными ЭВМ С-180, расположенными в CAMAC-крейтах фокуса Несмит-1. Одна из сателлитных ЭВМ занимается управлением и контролем работы оптико-механических узлов комплекса. Вторая -- обеспечивает прием, регистрацию и передачу в центральную ЭВМ спектральной и фотометрической информации. Кроме связи с центральной ЭВМ, сателлитные машины имеют связь между собой через встроенный порт последовательной связи, обеспечивающий работу комплекса в некоторых режимах наблюдений.

В центральную ЭВМ PC/AT-386 приходит вся наблюдательная информация, а также ответы сателлитных машин. Здесь происходит перенаправление наблюдательной информации по различным потокам данных: спектрометрическому и фотометрическому. Эти потоки данных анализируются соответствующими наблюдательными программами и происходит регистрация данных. Вся сопутствующая информация -- конфигурация механики и оптики, режимы наблюдений, погодные условия во время наблюдений -- запоминается во временных файлах и записывается в FITS-шапках во время создания FITS-файлов. Кроме информации, прямо или косвенно связанной с регистрацией астрономических данных, в центральную ЭВМ регулярно поступает большой набор вспомогательной технической информации, необходимой для контроля и диагностики всех электронно-механических составляющих комплекса. При серьезных отклонениях от нормальной работы того или иного механизма, обслуживающей электроники, создании нештатной ситуации функционирования комплекса, выдаются диагностические сообщения прямо в рабочие меню наблюдений и/или на выделенную линию -- линию индикации состояния протоколов обмена. Управление экспериментом во время наблюдений построено по принципу многооконной системы, благодаря использованию мультипроцессной операционной среды.

3. Структура процессов

Все программное обеспечение, относящееся к системе сбора, можно разделить на три уровня, показанных на рис. 2.2:

1.

аппаратный уровень (программы работы с контроллерами C-180 и др.);

2.

уровень ядра ОС UNIX (драйверы новых устройств, например интерфейса последовательной связи);

3.

уровень процессов системы UNIX (мультиплексор каналов, программы сбора, пользовательские интерфейсы и др.).

  

Figure: Блок-схема информационных процессов

Эта довольно сложная система информационных процессов и их взаимосвязей предоставляет ряд преимуществ:

• Высокоавтоматизированный сбор с минимальным пользовательским диалогом;
• Простота написания, отладки и модификации отдельных независимых модулей -- в создании всех уровней системы сбора, в общей сложности, принимало участие 7 человек;
• Простота замены отдельных модулей при модернизации комплекса -- при переносе системы сбора из операционной системы Xenix в операционную систему Linux в 1994 году был переписан только драйвер FSL и программы визуализации сканнерных и фотометрических данных, а весь переход из системы в систему произошел за 2 дня.