基于觀測圖像識別的天文望遠鏡智能故障輔助診斷系統*

張豫龍，王建峰，李陶然，葛 亮，兀 穎，趙 勇，姜曉軍

(1. 中國科學院光學天文重點實驗室 (國家天文臺)，北京 100101；2. 中國科學院大學天文與空間科學學院，北京 100049)

望遠鏡是天文研究的重要工具，其高效穩定運行是保證有效天文觀測的前提。因此，為了實現長時間穩定的觀測運行，故障診斷系統不可或缺。

故障診斷系統是一種分析故障時的系統數據并迅速判斷、定位故障點的程序系統，它能在望遠鏡發生故障時迅速響應，給出解決方案。故障診斷技術在多個領域中已有應用，早在20世紀60年代，美國斯坦福大學首次提出了基于專家系統的故障診斷方法，將行業內專家的知識庫應用在故障診斷領域[1]。20世紀70年代，關于控制系統的故障診斷技術在麻省理工學院首次提出[2]。在天文方面，美國針對哈勃望遠鏡維護困難的問題開展了對望遠鏡控制系統故障診斷技術的研究[3]。澳大利亞也于90年代將故障診斷技術應用于澳大利亞望遠鏡(Australia Telescope)中，實現了基于傳感器的望遠鏡故障診斷[4]。在國內，故障診斷技術在天文方面也有所應用。南極望遠鏡上使用了智能鏡面除霜系統，用于加熱望遠鏡鏡面來確保其不受霜雪的影響[5]。Mini-GWAC使用了基于故障樹與傳感器的望遠鏡故障診斷系統，實現了系統的安全全自動控制[6]。

然而，傳統的故障診斷系統在故障信息獲取受限的條件下很難發揮原有的作用。診斷方法單一，信息獲取渠道單一，例如上世紀研制的中小口徑望遠鏡，往往沒有完備的傳感器設備，傳統故障診斷系統無法準確地通過傳感器獲取系統所需信息，運行效果大打折扣。……