昆明VLBI观测站终端控制软件的设计

论文摘要

经过大量研究与论证，利用VLBI测量技术完成我国绕月卫星的精密测角(测轨)是完全可行的。为达到预定目标，上海天文台负责对昆明VLBI观测站进行软硬件改造，连同上海、北京、乌鲁木齐站，组成我国自有的VLBI网，共同完成对绕月卫星的测轨、定位及数据接收任务。S3数据采集系统是昆明VLBI观测站的重要组成部分，对其终端系统的自动化控制是正确、迅速地监控、记录、实时传送相关数据的保证，进而确保整个昆明站能顺利完成VLBI测轨分系统安排的任务。2005年之前，在DOS操作系统环境下编写的非标准软件控制终端，效率低而且出错率高，不符合航天项目的严格要求。本文研究的主要内容就是：通过与软件工程有效结合，设计出运行在Debian linux操作系统、标准化的终端控制软件。本文首先介绍了VLBI技术的基本工作原理与其重要组成部分。其次详细分析云南天文台VLBI观测站S3数据采集系统的各硬件组成部分(SX接收机，中频分配器，视频转换器，时延计数器，噪声控制开关和气象数据自动采集仪)，指出各部分内部器件组成与工作原理，画出示意框图。最后，针对昆明VLBI观测站终端设备的特殊性，介绍终端控制软件的具体设计步骤及实验测试，并确定了今后需要继续探讨的问题。

论文目录

• 致谢
• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究内容与意义
• 第二章 VLBI技术概述
• 2.1 VLBI技术的发展
• 2.1.1 射电干涉技术
• 2.1.2 甚长基线干涉技术—VLBI
• 2.2 VLBI原理简介
• 2.3 VLBI系统的组成
• 第三章 云南天文台VLBI观测站 S3数据采集系统简介
• 3.1 中频（IF）信号处理部分
• 3.1.1 中频分配器
• 3.1.2 视频转换器
• 3.1.3 32MHz综合器、采样器、5MHz和 1PPS分配器
• 3.2 数据记录部分
• 3.3 其他硬件部分
• 3.3.1 延迟和相位校正设备
• 3.3.2 气象数据自动采集仪
• 3.3.3 台站钟与时延计数器
• 3.4 FS控制计算机
• 第四章 VLBI终端控制软件的设计
• 4.1 S3数据采集系统与 FS控制计算机的通讯约定
• 4.1.1 BBC通讯协议
• 4.1.2 中频分配器（IFD）通讯约定
• 4.1.3 接收机控制通讯约定
• 4.1.4 读取电缆延迟数据的通讯约定
• 4.2 终端控制软件设计的需求分析
• 4.2.1 终端控制软件的设计要求
• 4.2.2 SNAP命令分析
• 4.3 终端控制软件设计的程序流程
• 4.3.1 整体流程分析
• 4.3.2 函数说明
• 4.3.3 总体程序流程图
• 4.3.4 S3数据采集系统各主要插件的程序流程
• 4.4 本地站 SHARE MEMORY概述
• 4.4.1 本地站 share memory的建立
• 4.4.2 share memory在 BBC子函数的应用举例
• 4.5 控制 BBC相关子函数源程序分析
• 第五章 实验观测
• 第六章 总结与展望
• 6.1 主要研究内容与结论
• 6.2 后续研究展望
• 参考文献
• 附录 个人简历