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Lamost防碰撞系统  

      大天区多目标光纤光谱天文望远镜LAMOST是一台兼备大视场和大口径的反射式施密特天文望远镜,其有效通光口径为4米,焦距为20米,视场达21平方度,可观测的覆盖天区超过2万平方度,在它固定的线直径为1.75米的焦面板上,按要求在观测对象的位置上布置了4000根光纤,通过选择最佳的观测时机和适当的优化组合,可以同时对几千个天体目标进行观测。LAMOST在常规观测下,可以进行测量暗至21.0等的恒星或者是暗至20.7等的星系。

     它按中星仪方式工作,对过中天前后的天体进行观测。其施密特改正板采用主动光学控制,位于主镜的球心处,来自天体的光线首先射向施密特改正板,然后再反射到主镜的球面反射镜上,因此只需要适当转动施密特改正板,就可以使望远镜实现跟踪观测。

     球面反射主镜的半径为40米,来自天体的光线反射到主镜之后,由主镜在焦面上成像。焦面板位于主镜焦面位置,上面呈蜂窝状分布4000个光纤端,每个光纤由两个两相步进电机通过步进电机控制单元进行控制,同时瞄准4000个天体,将光引至光谱分析仪上,对天体的光谱进行分析,最终获得天体的光谱样本资料。

      lamost防碰撞系统开发了分别基于软件和硬件的保护措施。
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                         防碰撞


 
基于Zigbee无线网络系统 <返回  
    Zigbee的基础是IEEE 802.15.4,是IEEE无线个人区域网(Personal Area Network,PAN)工作组的一项标准,称作IEEE 802.15.4(Zigbee)技术标准。Zigbee不仅只是802.15.4的名字。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或者作为Hub或路由器的协调器的32K字节。每个协调器可连接多达255个节点,而几个协调器则可形成一个网络,对路由传输的数目则没有限制。Zigbee联盟还开发了安全层,以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识,而且这种利用网络的远距离传输不会被其它节点获得。
zigbee
        Zigbee无线传输技术>

      Zigbee联盟成立于2001年8月。2002年下半年,英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布,它们将加盟“Zigbee 联盟”,以研发名为“Zigbee”的下一代无线通信标准,这一事件成为该项技术发展过程中的里程碑。
 
     到目前为止,除了Invensys、 三菱电子、摩托罗拉和飞利浦等国际知名的大公司外,该联盟大约已有150家成员企业,并在迅速发展壮大。其中涵盖了半导体生产商、IP服务提供商、消费类电子厂商及OEM商等,例如:Honeywell、Eaton和Invensys Metering Systems等工业控制和家用自动化公司,甚至还有像Mattel之类的玩具公司。所有这些公司都参加了负责开发Zigbee物理和媒体控制层技术标准的IEEE 802.15.4工作组。

   Zigbee技术的主要特点包括以下几个部分:
   * 数据传输速率低:只有10k字节/秒到250k字节/秒,专注于低传输应用;
   * 功耗低: 在低耗电待机模式下,两节普通5号干电池可使用6个月到2年,免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。这也是Zigbee的支持者所一直引以为豪的独特优势;
   * 成本低:因为Zigbee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本。且Zigbee 协议免收专利费。
   * 网络容量大: 每个Zigbee网络最多可支持255个设备,也就是说,每个Zigbee设备可以与另外254台设备相连接;
   * 时延短:通常时延都在15毫秒至30毫秒之间;
   * 安全: Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用AES-128,同时可以灵活确定其安全属性;
   * 有效范围小: 有效覆盖范围10~75米之间,具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定,基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境;
   * 工作频段灵活: 使用的频段分别为2.4GHz、868MHz(欧洲)及915MHz(美国),均为免执照频段。

   随着研究的进一步深入,传感器将变得更小,而且功能会越来越多。最终,他们可能会微缩到尘埃大小。届时,数以千计的微小传感器或者称为“智能尘埃”将被释放到大气中来检测任何东西。目前实验室希望Zigbee成功应用在Lamost现场无线通讯中。
 
虚拟仪器技术<返回

      虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI) 是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面的软件组成的测控系统;是一种由计算机操纵的模块化仪器系统。它利用PC计算机显示器(CRT)的显示功能模拟传统仪器的控制面板,以多种形式虚拟仪器
          虚拟仪器技术>
表达输出检测结果,利用PC计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、处理,由I/O接口设备完成信号的采集、测量与调理,从而完成各种测试功能。虚拟仪器融合计算机强大的硬件资源,突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面的限制,大大增强了传统仪器的功能。它体现了测试技术与计算机深层次的结合。 虚拟仪器技术具有组态灵活、功能扩展性强、信息交换方便、维护费用低和开发周期短等众多优点,已经在越来越多的领域得到广泛的应用。

      LAMOST(large sky area multi-object fiber spectroscopy telescope、大天区多目标光纤光谱天文望远镜)是一台兼备大视场和大口径的卧式中星仪式反射式施密特天文望远镜,其有效通光口径为4m,焦距20m,视场达21平方度,可观测的覆盖天区超过2万平方度。在常规观测下,可测量暗至21.0等的恒星,观测星系暗至20.7等,它的建成将对天文领域的研究有重要意义。2003年10月多光纤定位中间试验系统通过验收。作为两项关键技术之一的光纤定位系统已取得了突破性进展,为LAMOST的研制奠定了坚实的基础。

      步进电机驱动单元的正常运行以及步进电机不失步的正常运转,将是整个光纤定位系统能否准确定位的关键问题之一。采用传统的检测方法,不能满足检测的实时性要求,也不能满足大规模的现场监测要求。故考虑采用虚拟仪器技术解决这个难题。本监测系统将应用于LAMOST光纤定位系统的实时监测、误差分析、故障识别等方面,保障步进电机驱动系统运行的可靠性,为LAMOST光纤定位系统研制的顺利完成作好铺垫。


 

回转误差测量<返回

     机床的工作性能直接影响了零件的加工精度,机床主轴是工件或刀具的位置基准和运动基准,实验结果表明:精密车削的圆度误差约有30%~70%是由于主轴的回转误差引起的,且机床精度越高,所占比例也越大,通过回转轴运动误差的测定,可对机床进行状态监测和回转误差
          回转误差测试>
故障诊断,预测机床在理想加工条件下所能达到的最小形状误差和粗糙度,还可用于机床加工补偿控制和评价主轴的工作精度,以及判断误差产生的原因。因此,主轴回转运动误差的测量非常重要。
     要想对主轴进行准确的测量,首先必须明确主轴回转精度的概念。对于主轴的要求集中到一点,就是在运转的情况下它能够保持轴心线的位置稳定不变,也就是所谓的回转精度。主轴的回转精度不但和主轴部件的制造精度(包括加工精度和装配精度)有关,而且还和受力后的变形有关,并且随着主轴转速的增加,还需要解决主轴轴承的散热问题,不过,主轴部件的制造精度是主轴回转精度的基础。
     实验室力求在摒弃传统测量方法必要的误差分离的同时,开发出一套CCD光电检测系统直接测量回转轴的回转误差,实验室近年一直从事国家重点项目“多目标光纤光谱望远镜”焦面机构控制系统的研究,积累了大量利用CCD进行光斑位置测量以及处理的经验;同时进行了一些回转误差测量方法的研究,目前已经在CQB6232机床上初步建立了一套基于labview的回转误差测量系统,可以用标准球—微位移传感器自动测量主轴的回转误差,也可以用CCD进行新型回转误差方法的研究。这些工作已经开始发表。

 

线阵CCD的应用<返回

1.扫描梁测量系统的机械结构设计:
  A.采用灵活的机械结构,便于CCD的位置调节,且结构易于扩展,可实现更多CCD的定位安装;
  B.扫描梁设计成圆弧形,CCD错位排列上面,有效感光单元存在一定重叠区,扫描时能对整个焦面上的光纤径向位置进行检测;
2.线阵CCD稳定性及精确度的研究:
  A.标定出线阵CCD内部及外部参数,测量出线阵CCD的稳定性及精确度。
  B.分析影响线阵CCD测量精度的系统误差,寻找误差来源。