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南极DomeA是已知天文观测台址中最好的太赫兹、红外以及光学观测台址,她提供了一个准空间的天文观测环境,为我国在天文学观测方面进入世界领先行列提供了一个十分难得的机遇。为了充分利用这一优秀台址资源,我国计划在Dome A建设中国南极天文台,5米太赫兹望远镜将是其主干天文观测设备之一。鉴于这里极端的自然环境,望远镜相关设备须满足低功耗、及低温工作、高可靠性、无人值守远程遥控、自动故障诊断等要求。本文将以建议中的南极5米太赫兹望远镜为应用背景,开展极端环境下望远镜控制技术研究。 针对上述问题,本文首先介绍了射电望远镜发展的历史和望远镜控制技术发展趋势,对于极端环境下望远镜控制系统建立,提出了亟待解决的关键问题,针对提出的问题,分章节进行详细研究;针对极端环境下望远镜无人值守的运行、自动化观测方式、人工故障检测等要求,设计了一个完整的控制系统软件框架,并对每个单元模块进行详细说明,同时设计了望远镜设备启动顺序方案;以设计极端环境下电子设备为目标,研究了电子器、部件的低温特性,给出了基本电子器件的低温特性,并对于普通电子设备提出相应的环境适应性改造方法;对于分布式控制系统中的关键问题进行了初步的探讨,建立了基于ICE中间件的分布式控制系统雏形。关于对望远镜天线等关键设备控制,相应的研究了Linux系统下的实时控制技术,给出了RTAI实时性的初步测试结果;研究总结了望远镜中被广泛使用的CAN、RS232/RS485、GPIB、LXI等总线接口技术,给出了每种总线简单编程的例子;最后详细介绍了多波束接收机控制系统的研制工作。对于本文的研究内容和得到的研究成果进行了简要总结。 本论文的工作,为未来南极5米太赫兹望远镜控制系统设计打下了良好基础,具有重要的现实意义。