远程天文台调研与设计 报 告 人：王川中 单 位：国家天文台 2017年12月2日

报告提纲 一、简介 1.1 远程天文台 1.2 国内外的著名台站 1.3 国内外远程天文台对比 二、设计构想与进展 三、总结

一、简介 - - 1.1 远程天文台 远程天文台发展阶段 自动执行望远镜 (Automated Scheduled Telescope) 时间：1968—1975 功能：可以预先编制观测流程实现远程观测 远程操作望远镜 (Remotely Operated Telescope) 时间： 1975—1984 功能： 可以按照观测者的要求执行远程观测 程控自主天文台 (Robotic Autonomous Observatory) 时间： 1984—至今 功能： 能够执行各种远程观测，并且能够在任务执行过程中没有任何人为协助的情况下自主适应各种变化实现自主观测 自主决策合适的观测目标 程控智能天文台 (Robotic Intelligent Observatory) 时间： 下一步努力的方向 功能： 一个由人工智能系统进行决策的程控天文台

一、简介 - - 1.1 远程天文台 远程天文台由望远镜、赤道仪、圆顶、控制计算机、气象站、全天相 机等设备构成，具有多个自动化的软件与硬件子系统，它们之间通过相互 协调控制实现远程观测的功能。 滤光轮、CCD 下面具体介绍远程天文台的基本结构，感知外部环境，这些就是天文台的基本结构，远程是指通过网络进行远程访问 网络 远程 远程 远程天文台基本结构示意图

https://www. lightpollutionmap.info/ 一、简介 - - 1.1 远程天文台 环境因素： 1. 光污染，使得可观测的地点越来越偏远 2. 空气污染（如雾霾等） 3. 高海拔、远离城市 意义： 天文科普教育、 全民科学、 天文学研究等； 为什么要做一个远程的天文台, 天文台可以做。。等有意义的活动。目前好多爱好者在这些方面也做了一些重要尝试 2017年全球光污染示意图 https://www. lightpollutionmap.info/

星明天文台 -----国际观测地点编号：C42 一、简介 - - 1.2 国内外的著名台站 星明天文台 -----国际观测地点编号：C42 基本情况 初建于2007年，指导思想是分享与合作，分享每晚的观测数据，与爱好者合作，进行新星、超新星、小行星、彗星等天体的搜索，进行测光、特殊天象的观测等。目前拥有多架远程控制无人值守观测设备。 http://www.xjltp.com/xo/index.htm建成以来，与国内爱好者合作发现多颗新星、彗星、小行星 主要成就 项目：星明天文台与中国虚拟天文台 公众超新星搜寻（PSP）、系内新星搜索计划、彗星搜索计划等。 发现：超新星18颗，其中12颗得到光谱认证，以及数颗新星、彗星、小行星等。 地理位置 位于新疆乌鲁木齐市南郊甘沟乡小峰梁 海拔：2080米

绿野天文台------国际观测点编号：P34 一、简介 - - 1.2 国内外的著名台站 绿野天文台------国际观测点编号：P34 基本情况 于2013年开始观测，正在进行小行星搜索及小行星测光等工作，是国内首个进行小行星测光的业余天文台。 http://www.lyobs.com/ 主要成就 项目：小行星搜索、 小行星测光等。 发现：截止到16年初，已发现21颗小行星，并取得了一批小行星的光变数据等； 地理位置 坐落于江苏省苏州市（太湖）基地——绿野村内 海拔：8米

Bradford Robotic Telescope 一、简介 - - 1.2 国内外的著名台站 Bradford Robotic Telescope 基本情况 英国布拉德福德远程望远镜，是第一个完全用于教育目的的程控望远镜，于1993年开始运行，接受任何用户提交的观测请求，希望促进物理学相关研究项目的开展。 http://www.thecgo.com/ 主要成就 项目：望远镜教育项目 成就：为英国教师提供达GCSE水平国家科学课程； 2016年接受了开放大学的运营； 完成32000多个访问请求； 地理位置 北大西洋西班牙加那利群岛特内里费岛 海拔：2400米

一、简介 - - 1.2 国内外的著名台站 The Faulkes Telescope 基本情况 主要成就 由Martin Faulkes建设，有两个2米级望远镜，通过网络自主调度，为各种研究项目提供高质量的图像和数据，助力科学教育和传播。 主要成就 项目：Faulkes Telescope Project (FTP) 成就： LCO的教育合作伙伴，参与者可以通过自主控制参与更多的扩展研究项目； 在英国教室里通过互联网操控远程望远镜 高中生和老师互动分析超新星数据

一、简介 - - 1.3 国内外远程天文台对比 国内的发展比较缓慢，缺乏系统性，专业化程度较低，与国际同行 相比有很大的差距。 国内 国外 科学教育 受众小 受众广泛 未进入课堂 进入课堂，提供专业的科学教育 兴趣单一，不系统 兴趣广泛，目标明确系统 注重兴趣 注重兴趣和科学素质的培养 技术发展 起步晚 起步早 没有成熟系统 系统成熟稳定 多子系统拼接 专业化程度高 软硬件系统缺乏 软硬件环境丰富 通过上面的案例可以看出国内外的一些区别

Han Jun et al.,2017,ASP, in print 二、设计构想与进展 用户与远程天文台的连接控制是核心，是整个系统运行的基础，而国内 还未有成熟稳定、专用的硬件连接与控制系统； 构想：设计一套可编程的集成硬件系统，作为观测系统和各观测设备的桥梁，连接远程天文台常用设备，以方便远程连接与控制等操作； 系统 模块 控制模块：现场控制、网络控制、电话控制 功能模块：计算机模块、圆顶模块、电源模块、网络模块、监控模块 进展： 完成硬件系统架构设计； 完成相关控制芯片的选型； 完成控制模块电路设计与 初步测试； 下一步，开展控制模块集 成以及后续功能模块的设计 与研发等； 考虑做一个自己的系统在业余天文台做出一些成就 远程天文台系统（ROS）设计方案示意图 Han Jun et al.,2017,ASP, in print

三、总结 介绍了远程天文台发展历史,发展现状 四个发展阶段 远程天文台的意义 对比了国内外发展现状，可以发现 国内天文台在数量、技术 和研究兴趣领域方面的差距。 提出设计一套连接控制硬件系统，来缩小国内外的差距 未来，我们也将考虑进行望远镜软件系统的研发

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