天马射电望远镜分布式控制软件设计与实现

摘要

近年来国家投资建设了多个大型射电望远镜系统，这些射电望远镜系统投入运行的时间不长，不仅需要对射电望远镜系统的控制软件进行功能完善、性能提升，而且还需要针对不同天文观测研究任务的需求编写新的控制软件。
　　本文介绍天马射电望远镜分布式控制软件设计与实现，主要内容如下：
　　（1）天马射电望远镜系统控制软件组成。在介绍天马射电望远镜系统总体构成的基础上，重点介绍了天马射电望远镜的伺服控制分系统和天线控制交互平台的组成。
　　（2）中间件开发工具的选择及核心功能架构分析。根据天马射电望远镜系统的特点，分析跨平台分布式控制软件开发需要解决的问题，重点分析了网络通信引擎（internet communications engine，ICE）的核心功能架构和代码框架。
　　（3）天马射电望远镜分布式控制软件需求分析与结构设计。根据天马射电望远镜观测方式的不同，分别设计了用于VLBI观测的软件架构、用于单天线的观测的软件架构。对架构中的控制接口模块、客户端图形库、VLBI观测的控制软件、单天线观测控制软件进行了需求分析。
　　（4）天马射电望远镜分布式控制软件的实现。举例说明了分布式管理与控制接口的实现方法及运用客户端图形库实施设备远程监视的方法。给出了高亮编辑器、状态窗口、射电源列表窗口、脉冲星轮廓显示等组件的实现，以及VLBI观测、单天线观测的控制软件实现。
　　天马射电望远镜控制软件采用分层设计思想，模块间关系分离、耦合性低、内聚性强、复用性好。目前控制软件已经在天马射电望远镜上运行，软件工作稳定正常，操作方便，易于系统监视，大大降低了观测人员的劳动强度。