基于LAMOST的光纤定位细分控制系统设计的任务书.docx

基于LAMOST的光纤定位细分控制系统设计的任务书
任务书
一、任务背景与意义
随着中国科学院国家天文台研制完成的大面积多目标光纤光谱天文望远镜（LargeSkyAreaMulti-ObjectFiberSpectroscopicTelescope，LAMOST）的投入使用，它在国际科学界引起了广泛关注。LAMOST采用了分散式、集中式、动态的光纤位置观测方式，每个观测单元包含一个6度视场的光纤，通过移动丝印板精确定位，从而实现了对上千颗天体的高效巡天和光谱观测。光纤定位精度是决定系统观测能力的关键因素之一。目前LAMOST的光纤位置观测精确度已经达到了亚像素级别，不过为了进一步提高LAMOST的观测效率和精确度，需要研发更高精度的光纤位置控制系统。
本任务书所述的LAMOST光纤定位细分控制系统，主要针对现有的LAMOST光纤位置控制系统，设计并优化其中的定位细分模块，采用惯性导航技术提高定位的精度以及实现光纤位置的细分控制。通过优化光纤定位精度，降低光纤位置的定位误差，提高了LAMOST的测量精度和效率，有助于扩大LAMOST的观测范围，促进中国的天文研究事业的发展。
二、任务内容和要求
1.分析LAMOST光纤定位细分控制系统现有结构和控制算法，找出现有系统的不足和不足之处。
2.探索惯性导航技术在定位控制中的应用，分析合适的惯导设备供应商，选出惯导器。
3.设计惯性导航算法和模型以实现光纤位置的细分控制，提高光纤定位精度。
4.完成惯性导航系统与现有的LAMOST光纤定位控制系统的整合和融合，使其能够在LAMOST测量和观测系统中良好地运行。
5.根据算法和模型，建立数学模型和仿真平台，验证系统的效果和优化时的效果。
6.在实际应用中应对系统出现问题，调试和优化系统，关注系统的可靠性和稳定性。
7.撰写设计报告，包括设计理念、设计方法、设计过程、仿真分析、实现细节、测试结果等内容，中英文均可。
三、设计要点和难点
1.惯性导航算法和模型的选取和设计，以实现光纤位置的细分控制，并提高光纤定位精度。
2.系统的整合和融合，使其能够在LAMOST测量和观测系统中良好地运行，并使惯性导航系统与现有的LAMOST光纤定位控制系统高度配合。
3.可靠性和稳定性的要求，保证系统能够在复杂的工作环境下，快速、准确地完成LAMOST系统的观测和控制任务。
四、进度安排
本研究项目周期为6个月，具体进度安排如下：
月份计划任务
第1-2月分析现有系统及技术方案选定
第3-4月设计惯性导航算法和模型，完成系统集成
第5-6月仿真和实验测试，编写研究报告
五、人员要求
1.研究人员至少在相关领域具有硕士学位，有惯性导航定位领域研究经验者优先；
2.具有较强的独立思考和问题解决能力，并且具备扎实的数学和物理基础，熟悉光学测量方法和技术，熟悉编程和仿真工具；
3.具有较强的团队协作和沟通能力。
六、经费与资源
本研究项目的经费预算为50万元，包括设备购置费、实验室使用费等。同时，项目组还可以免费使用国家天文台先进观测设备和LAMOST天文望远镜进行实验验证。
七、成果要求
研究项目完成后需要提交一份完整的研究报告，包括设计理念、设计方法、设计过程、仿真分析、实现细节、测试结果等内容。同时，需要产出相关论文或专利，向国内外同行公开发表论文或申请专利，以推动惯性导航技术在光纤定位控制系统中的应用和推广，在天文卫星等领域产生广泛的应用价值。