大型望远镜观测系统中智能化处理的研究

随着天文望远镜的大型化以及复杂化，使得整个观测过程越来越复杂，因此在这些大型望远镜中建立了观测控制系统，为了使得望远镜具有更高的观测效率和更好的科学产出，更智能的监控管理和观测流程控制，需要对观测流程的规则约束和时间约束展开研究，能对观测日志进行智能的分析，对出现的故障能根据故障特点进行流程的智能处理，挖掘出更科学的观测流程；需要对望远镜故障模型进行研究，对故障参数进行挖掘，通过对故障模式识别，专家系统，模糊神经网络等智能化技术的研究，使得在望远镜出问题时能快速定位故障，并反馈给观测流程执行器，使在线观测具备一定的容错能力。本项目通过对观测流程规则和时间约束的研究，通过对观测日志、工程日志和状态日志的智能化分析和处理的研究，对故障诊断系统智能化的研究，提升观测系统在线观测的处理能力，提高望远镜的观测能力和观测效率，使得望远镜能有更多的科学产出。

本项目完成情况如下：.以面向对象的软件框架方法设计了故障处理系统，满足可重用、模块化、可扩张等要求；.基于LAMOST和FAST望远镜的需求，对日志系统进行了规划和设计，完成了一个满足分布式需求的日志服务，不仅可在故障处理系统中使用，还可以用于所有需要日志服务的分布式系统中；.面向观测人员进行观测系统的研究，特别基于FAST望远镜进行了观测模式的研究，观测计划的研究；.对观测和控制系统进行了体系构架的框架精化，建立了适用于观测系统和控制系统的配置子系统，完成对命令，状态，警报配置以及相关知识库的设计；.基于lamost观测日志的基础上初步建立LAMOST的故障模型，在基于FAST反射面故障分析基础上建立反射面故障模型；.完成了故障诊断专家系统的框架设计，知识库设计和实现，进行了基于故障树推理组件的设计和实现；进行基于状态机的流程控制技术的研究,并应用在观测控制系统中；.完成了基于神经网络方法的智能诊断专家系统原型，并通过测试验证其可行性；.设计了基于OpenGL的故障状态3D显示模块，该模块不仅可用于故障处理系统，也可作为别的大型控制系统提供了一种新的信息交互手段。.相关成果应用在FAST望远镜中，南极望远镜中，并在多个国际会议中和国际同行进行交流，包括IEEE 18th REAL-TIME CONFERENCE，The 2013 60th IEEE Nuclear Science Symposium，2014 SPIE Astronomical Telescopes+Instrumentation；发明专利1项，毕业博士1名，硕士2名，发表会议论文3篇，国内外核心期刊4篇，其中SCI收录2篇。