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| 1 | 1米太阳望远镜光谱仪像旋转及消旋控制显示文摘光谱仪是1 m太阳望远镜的主要终端设备之一,该望远镜采用地平式的机架结构和修正的格里高利光学系统。在望远镜跟踪太阳时,由于地平式望远镜的自身运动特点和光学系统中平面反射镜的存在,其光谱仪狭缝所在平面上的太阳像随时间绕主光轴旋转,因此光谱仪必须进行消旋才能正常工作。首先深入研究了光谱仪狭缝平面上像的旋转变化,分析其旋转范围、速度和加速度随时角变化的特性,然后根据光谱仪消旋精度并结合像的旋转特性提出伺服系统位置检测和驱动电机的主要性能指标,最后给出光谱仪消旋伺服控制方案。 | 柳光乾 付玉 程向明 | 2012 | 天文研究与技术2012，9，1： | 10 |
| 2 | NVST的长期跟踪误差分析及改正显示文摘由于1 m太阳望远镜主体、光电导行及终端仪器消旋平台等的结构特点,即使光电导行系统闭环后,望远镜长时间跟踪精度仍然较低。为了解决这一问题,首先根据望远镜的结构特点分析了跟踪误差随时间变化的原因,然后通过理论和实测分析了误差的变化特点,研究了如何通过相关算法检测望远镜折轴焦点F_3焦面的高分辨率成像观测系统中的图像移动量,并平滑高频分量,分离出低频分量以反馈给望远镜定位跟踪系统,进一步提高望远镜的长时间跟踪精度。最后进行了高分辨率成像观测系统中TiO通道闭环跟踪实验,实验表明,在4小时的闭环跟踪时间内,跟踪误差的均方根值为0.52″,表明通过折轴焦点F_3成像观测系统中的图像移动量对望远镜实行闭环跟踪能够提高望远镜的长时间跟踪精度。 | 陈宇超 柳光乾 | 2016 | 天文研究与技术2016，13，2： | 3 |
| 3 | 摆镜图像稳定控制系统在NVST中的应用研究显示文摘由于1 m太阳望远镜采用圆顶移开并远离望远镜的敞开式观测模式,使得望远镜跟踪系统受风的影响较大,表现为观测时图像随风出现较大幅度的低频抖动。为解决这一问题,首先根据望远镜现有的光学系统和风载影响下焦面图像抖动的特点,在氧化钛高分辨率成像通道中设计了基于二维摆镜的图像稳定系统。然后根据二维摆镜系统的实测特性,建立系统的传递函数,设计控制器。深入的数值模拟分析和实验表明,在五到六级风作用的情况下,摆镜图像稳定系统工作在25 Hz就能将1 m太阳望远镜焦面图像抖动的均方根值控制在0.5″以内,表明二维摆镜的图像稳定系统可以稳定望远镜由随机风载引起的图像抖动。 | 李玉艳 柳光乾 | 2016 | 天文研究与技术2016，13，1： | 2 |
| 4 | 云台红外太阳望远镜中光电导行系统的像场旋转显示文摘红外太阳望远镜中的光电导行系统是高精度的反馈跟踪系统。在开环控制下,难以实现太阳望远镜的跟踪指标,所以必须使用光电导行作为目标位置反馈系统。但是在地平式系统跟踪过程中,光电导行望远镜中的像场会旋转,如果不进行消旋,光电导行系统就不能工作,这就需要解决光电导行系统中的像场旋转。本文在理论上分析了红外望远镜中光电导行系统的像场旋转,并给出了像在CCD面上的运动变化公式。 | 柳光乾 卢汝为 | 2003 | 云南天文台台刊2003，，4： | 7 |
| 5 | 结合亚像元实时灰度投影算法的导行系统显示文摘服务于现代天文望远镜的导行系统通常会受到大气和风载等干扰而引起导行信标重心位置计算不准确。为了有效解决这种问题,本文提出将具备亚像元和实时性的灰度投影算法嵌套到导行系统的重心算法中,从而在几乎不失时间分辨率的前提下减小一个导行闭环周期内的重心误差,达到提高导行系统性能的目的。首先,分析了高实时小偏差的导行信标重心计算是实现高性能导行系统的重要前提,并指出灰度投影算法在其中所起的重要作用。其次,分析了灰度投影算法能够与重心算法结合提高导行系统性能的原因,并针对传统灰度投影算法进行速度和分辨率的改进,以实现使用亚像元实时灰度投影算法与重心算法结合提高导行系统性能的目的。最后,将所提出的结合亚像元实时灰度投影算法的导行系统在400 mm口径望远镜上进行了测试,测试结果表明,本文所提出的方法能够在几乎不失时间分辨率的前提下较好地抑制风载的干扰,从而达到了提高导行系统性能的目的。 | 宋智明 柳光乾 屈中权 | 2018 | 光电工程2018，45，8： | 1 |
| 6 | 基于KD* P偏振调制和同程异构的图像同步采集时序控制显示文摘为了满足1 m新真空太阳望远镜高分辨率磁像仪对图像采集的需求,研制了基于KD*P偏振调制和同程异构的图像同步采集时序控制系统。通过对KD*P的偏振调制特性和图像采集相机的Rolling曝光及外触发工作特性进行详细分析,设计了同步控制时序,并给出了系统的工作流程。在深入研究工作时序各参数之间的相互制约关系,并对各时间参数随机波动量进行了大量的实测和统计分析之后,得到了系统运行的时序条件。最后在几种工作状态下对时序系统进行了实测,从而证明了所设计的时序控制系统满足磁像仪对KD*P偏振调制和同程异构的序列斑点图同步采集的要求。 | 王希群 陈宇超 柳光乾 | 2018 | 天文研究与技术2018，15，4： | 1 |
| 7 | 云台便携式光电光度计以及天光背景的测定方法显示文摘首先详细介绍了云台便携式光电光度计的结构和设计思想,然后叙述了如何利用云台便携式光电光度计测定天光背景。 | 张涛 柳光乾 李志 | 2008 | 天文研究与技术2008，5，1： | 1 |
| 8 | 1m太阳望远镜光电导行镜无热化分析显示文摘作为1m太阳望远镜(NVST)导行系统的重要组成部分,导行镜的成像稳定性至关重要。环境温度载荷造成的镜体变形会造成热离焦从而影响导行镜的成像质量。采用有限元方法分析NVST导行镜在-5℃、20℃和35℃等不同环境温度状态下的温度分布,并计算了温度变化产生的轴向结构变形,即最大离焦量为6.45μm。计算结果表明:主镜到靶面的距离变化最大值常温下为7.14μm远小于系统焦深(±35μm),达到了对NVST导行镜无热化结构设计的目的。 | 程向明 邓林华 柳光乾 | 2014 | 应用光学2014，35，5： | 1 |
| 9 | 1米太阳望远镜液压监控系统显示文摘1 m太阳望远镜的方位驱动控制系统采用液压轴承,液压系统正常工作时望远镜才能实现平稳旋转。可通过油压、油温监测液压系统的工作状态。针对原有液压系统不能提供其工作状态实时监测和自动化程度较低的缺陷,设计了液压监控系统并将其集成到望远镜控制系统中,可实现油压油温数据采集、油压异常报警、油泵自动启停等功能,保证液压轴承的安全运转。介绍了该监控系统的结构和工作原理,阐述了油压、油温数据采集系统的软硬件实现并给出了相应的实验数据和运行结果。理论分析和实验结果表明系统工作正常,数据采集速度快、分辨率高,精度可满足要求,能长期稳定运行。 | 赵雪娟 柳光乾 张涛 | 2012 | 天文研究与技术2012，9，2： | 0 |
| 10 | 基于插值算法的图像缩放的应用研究显示文摘YNST光电导行系统采集太阳像的CCD面阵大小为2K*3K,为了适应显示区域的大小,需要对太阳像进行缩放。本文采用最邻近插值、双线性插值和双三次插值三种算法对图像的缩放进行研究并对检测结果进行比较,结果表明双线性插值和双三次插值能够较好的提高图像的清晰度和平滑度,而且在程序处理时间上并无劣势。 | 邓林华 柳光乾 李学宝 宋腾飞 黄善杰 | 2010 | 微计算机信息2010，26，31： | 14 |
| 11 | 大气湍流对天文望远镜光电导行精度的影响显示文摘讨论了由大气湍流造成的望远镜导行误差,这一误差将给望远镜光电导行的精度带来较大影响。其中使用单点源目标的导行精度受限于大气相干长度和大气相干时间,而多点源目标及面源的导行精度还与湍流随高度的变化有关。通过分析和仿真(数值模拟)结果表明,现代天文观测必须考虑大气湍流对光电导行精度的影响。通过延长曝光时间可以有效降低湍流大气的影响,同时也降低了光电导行的反馈控制频率。当导行信标为多星或面源则可在一定程度上降低高层大气湍流带来的光电导行误差,从而可以适度减少光电导行曝光时间,提高其反馈控制频率。 | 柳光乾 杨磊 邓林华 李银柱 刘忠 | 2013 | 光学学报2013，33，1： | 11 |
| 12 | 1m太阳望远镜光轴变化检测与改正显示文摘针对1m太阳望远镜主光学系统光轴与其光电导行系统光轴在望远镜跟踪过程中的相对变化对光电导行跟踪精度的影响,从望远镜的光机电系统结构出发,分析了光电导行闭环跟踪时光轴变化引入的跟踪误差变化规律,提出了光轴变化的检测方法。经过实测表明,光轴的最大相对变化是46″,且变化只与望远镜指向的高度角有关,与望远镜指向的方位角无关,结构重力变形是引起光轴变化的主要因素。在光电导行系统中引入光轴变化的软件修正模型来改善光轴变化引起的光电导行闭环长期跟踪误差。 | 柳光乾 校启公 邓林华 李银柱 刘忠 | 2013 | 中国激光2013，40，1： | 8 |
| 13 | 基于嵌入式系统的望远镜远程控制实验显示文摘为了验证通过网络进行天文望远镜控制的技术,及通过嵌入式Internet对现场总线设备进行远程控制的可行性,本实验以嵌入式Internet开发板TINI为平台,通过一组应用程序的开发,实现了对一台配备有伺服控制系统的小型业余天文望远镜的远程控制和状态监视。 | 谌俊毅 陈东 范玉峰 柳光乾 | 2007 | 天文研究与技术2007，4，1： | 5 |
| 14 | NVST多通道成像观测系统的数据同步采集显示文摘为了在1 m红外太阳望远镜多通道高分辨率成像观测系统中实现多个波段太阳图像的同步高分辨率统计重建,需要1 m太阳望远镜多个观测通道图像采集系统同步。研究了如何采用CCD相机外触发工作模式、计算机PCI总线硬件中断技术和全球定位系统时间相结合实现1 m太阳望远镜多个观测通道图像的同步采集,并在现有的Hα和Ti O两个成像观测通道上搭建实验平台。通过一系列的波形时序测试,数据记录和分析等实验证明本文所采用的这一数据同步采集技术能满足1 m太阳望远镜多个观测通道图像的同步采集要求。 | 李玉艳 陈宇超 杨磊 柳光乾 | 2015 | 天文研究与技术2015，12，3： | 4 |
| 15 | 1m红外太阳望远镜光电导行系统的反馈控制分析显示文摘我国正在研制中的1m红外太阳望远镜是目前国内唯一的地平式真空太阳塔,主要用于活动区磁场的精细光谱分析和太阳活动区磁场的时空精细结构研究。要求望远镜必须长时间高精度跟踪太阳(0.3″/30s、1″/10min)才能实现它的科学目标。光电导行是实现望远镜高精度跟踪观测目标的关键控制技术,通过检测观测目标像在图像传感器上的移动量作为反馈控制信号对望远镜实行闭环控制。首先建立了光电导行系统的控制系统模型,然后分析了系统的稳定性能、暂态性能、时域特性、频域特性及跟踪性能,并采用PID控制器对系统进行优化设计,以提高光电导行反馈控制系统的稳定性和跟踪精度。通过计算机仿真设计,采用PID控制算法能实现1m红外太阳望远镜的跟踪要求。 | 邓林华 柳光乾 程向明 李雪宝 | 2009 | 天文研究与技术2009，6，4： | 3 |
| 16 | 一米太阳望远镜风载对伺服系统的影响及控制显示文摘位于云南抚仙湖的一米太阳望远镜,由于其特殊的光机结构和开放式观测模式,位置控制伺服性能受风的影响较大,这要求望远镜伺服驱动系统应有较好的抗干扰能力。本文首先从一米太阳望远镜的光机特性以及结构出发,介绍了该望远镜伺服系统的数学模型及其数值模拟,重点分析了伺服系统中的速度控制器和位置控制器对风载干扰的改善能力。在保证系统稳定性的前提下,通过提高系统增益来加大伺服系统的刚度,可以满足一米太阳望远镜在四级风下正常工作的要求。最后给出该望远镜在实际风载情况下伺服系统的性能和短期跟踪精度的实验结果,该结果表明望远镜伺服系统能满足科学目标及终端仪器对望远镜跟踪精度的要求。 | 柳光乾 程向明 宋腾飞 赵雪娟 | 2011 | 光电工程2011，38，6： | 2 |
| 17 | 基于VC++的双屏监视系统的研究与实现显示文摘在一米红外太阳望远镜(YNST)CCD导行系统中,全日面太阳像的实时更新对显示的实时性提出了较高的要求。根据导行系统的要求,本文叙述了双DVI接口显卡和双屏幕模式下全日面图像显示和更新的实现,并采用触摸屏实现鼠标点击太阳像来控制望远镜寻找以及更换观测目标。 | 邓林华 柳光乾 许骏 伦宝利 宋腾飞 | 2010 | 微计算机信息2010，26，22： | 1 |
| 18 | 显示文摘 | 柳光乾 程向明 宋腾飞 赵雪娟 | | 光电工程0，38，： | 1 |
| 19 | 1米太阳望远镜光轴变化实测显示文摘针对1 m太阳望远镜导星镜光轴与望远镜光轴在跟踪过程中的相对变化对光电导行系统的影响,从数值模拟和实测两方面进行了深入分析。首先介绍1 m太阳望远镜及其光电导行系统的基本结构,并建立主镜镜筒的基本有限元模型,分析弯沉随镜筒指向高度的变化规律,模拟有弯沉存在时引入的跟踪误差及变化规律。然后根据该望远镜的系统结构,提出了望远镜光轴相对于导星镜光轴变化的实测方法。最后通过实测数据获得了望远镜光轴相对于导星镜光轴变化随镜筒指向高度的变化规律。 | 校启公 柳光乾 邓林华 程向明 | 2013 | 天文研究与技术2013，10，2： | 1 |
| 20 | 地平式太阳望远镜库德焦面指向跟踪误差建模研究显示文摘为提高地平式太阳望远镜库德焦面的指向跟踪精度,首先仿真了库德光路中主光轴、方位轴、高度轴和消旋轴不同心时在焦面上引入的跟踪误差,分析了库德焦面指向跟踪误差的复杂性,这一问题无法用夜天文望远镜卡焦指向模型解决。然后提出了一种基于机器学习的支持向量回归方法构建太阳望远镜库德焦面的指向跟踪模型,并在1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope, NVST)进行了实测建模和实验验证。实验结果表明,在模型改正之前,1 m新真空太阳望远镜在库德焦面的指向误差最大值为650.55″、均方根(Root Mean Square, RMS)为115.88″,30 min跟踪误差为6.46″;模型改正之后,指向误差最大值为25.02″、均方根为3.98″,30 min跟踪误差为1.10″。由此可见,基于机器学习的支持向量回归建模方法能有效提高地平式太阳望远镜库德焦面的指向跟踪精度。 | 刘荣辉 刘辉 穆恒宇 柳光乾 | 2022 | 天文研究与技术2022，19，6： | 1 |
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