SONG自动观测辅助系统的研发

田健峰

(中国科学院国家天文台北京100012)

我国于2009年正式参加国际SONG(Stellar Observations Network Group)项目,并自主提出了测光子项目50BiN(50 cm Binocular Network).为寻找合适的台址,在多地进行了台址检测.基于台址检测结果,综合考虑各方面因素,最终确定德令哈作为SONG项目中国节点.一方面,德令哈站长期的台址检测数据,需要系统分析.另一方面,SONG和50BiN均为联网自动观测望远镜系统,其自动运行需要参考当时的环境信息.环境信息的获得,需要相应的台址检测设备.但是这些设备是从不同的厂家购得,设备之间相互独立且接口不统一.许多设备本身不能自动工作,无法通过网络实现对其的控制,所得数据也无法通过网络实时获取.这无法满足自动观测的要求.针对这些问题,本文从以下方面展开深入研究:

(1)德令哈站光学观测条件的测试与结果分析

通过对近5 yr测试数据的分析,得出德令哈站的光学观测条件如下:全年有68.0%的时间可用于观测,其中34.9%是测光夜;年平均气温是1.8◦C,年平均相对湿度33.1%,中值为32.6%,年中值风速是3.2 m·s−1;在无月夜夜天光可达22 mag·arcsec−2;DIMM(differential Image Motion Monitor)所测视宁度的中值是1.58 arcsec,频率分布的峰值出现在1.2 arcsec附近.

(2)搭建SONG和50BiN网络化自动运行所需的基础网络系统

根据德令哈站的具体情况,组建了观测楼的千兆基础网络系统.观测楼与办公室间通过路由器组成虚拟专用网,方便在办公室对各设备的远程操作.外地人员可通过账号方便地接入本地内网.

(3)构建观测辅助系统,实现观测数据自动入库及数据可视化发布

通过对各设备软件和硬件两方面的改造,使各设备组成观测辅助系统.通过单片机的应用,使各设备对外的接口统一成网口.重写各设备的控制程序,实现了单片机对各设备的控制,所采集的数据自动写入数据库中.其他设备可通过数据库获得所需的信息.通过数据库的异地备份,确保数据的安全.通过动态网页技术的应用,实现了数据的可视化发布及动态更新.通过视频服务器系统,可及时了解现场情况.在实践中,形成了单片机加服务器的解决方案,不但节约了成本,还提高了系统的可靠性.

自动观测辅助系统在服务中国SONG项目的同时,也为野外选址的自动化提供了一个解决方案.以相对较低的成本,相对较高的可靠性,实现野外台址数据的全自动采集.