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Control robótico

El TJO tiene múltiples casos científicos por cubrir, incluyendo fenómenos transitorios. Este tipo de observatorio multipropósito requiere la capacidad para cambiar la programación del observatorio en tiempo real. La eficiencia se maximiza colocando la capacidad de toma de decisiones en un sistema de control diseñado para trabajar sin interacción humana.

Operaciones del telescopio

La  mayoría de los procesos incluidos en las rutinas de observación científica y tareas de calibración se ejecutan sin interacción humana.

Las tareas admitidas por el observatorio y asumidas por el sistema de control robótico son:
  • Observaciones científicas. Para realizar un caso científico específico, las propuestas son enviadas al observatorio en un conjunto de observaciones para obtener imágenes y datos.
  • Tareas de calibración. Los procesos de calibración son necesarios para reducir los datos obtenidos en las observaciones científicas. Rutinariamente, se obtiene un conjunto nominal de imágenes de calibración por instrumento.
  • Seguridad. A parte de realizar exposiciones, la seguridad del observatorio está supervisada a través de un conjunto de sistemas auxiliares responsables de monitorizar el entorno y las operaciones del hardware.
  • Mantenimiento. Para mantener una arquitectura de software robusta y garantizar el flujo de datos, periódicamente se monitorizan  y comprueban varios sistemas.

Capas de control y flujo de trabajo

El sistema de control del observatorio trabaja de modo totalmente desatendido, o específicamente bajo control robótico, para la mayoría de los procesos en el flujo de datos. Sólo el envío de propuestas y la descarga de los datos requieren interacción humana. El sistema de control está basado en tres capas principales:
  • Capa de flujo de datos global. Esta capa de software se encarga de ejecutar todas las rutinas de adquisición de datos, des del envío de propuestas a la descarga de datos por parte del usuario, e incluye las respuestas del procesado de datos para la optimización de la planificación de las operaciones.
  • Capa de monitorización. Esta capa de software se encarga de monitorizar la salud del sistema, de todos los sensores de entorno y dispositivos de soporte.
  • Capa física. Contiene los elementos de hardware del sistema. Está compuesta por los dispositivos de ciencia para adquirir datos astronómicos (telescopio, cúpula e instrumentos), los sensores de entorno y otros dispositivos de soporte para fines de mantenimiento.

Control de flujo de datos global

Se usan varias aplicaciones para lanzar los procesos necesarios para el control de las operaciones del observatorio: OpenROCS, ISROCS, ICAT i DDROCS. Todas juntas componen la suite de software llamada Robotic Observatory Control System (ROCS), diseñada y desarrollada de forma modular para adaptarse a diferentes configuraciones de hardware y, por tanto, a otros observatorios robóticos. Todas las aplicaciones se han desarrollado en el IEEC.
  • MUR. Las observaciones científicas se introducen en el sistema mediante el envío de una propuesta al observatorio usando la aplicación web Management for Users in ROCS (MUR). El procedimiento para mandar una propuesta está descrito en la página de ayuda de MUR (en inglés).
  • OpenROCS. El Open Robotic Observatory Control System (OpenROCS) es el elemento central del sistema de control. La ejecución de una observación científica o de una tarea de calibración incluye el seguimiento y control de todo el hardware involucrado (telescopio, instrumentación y cúpula), así como de los datos de entorno. Por lo que respecta al control del hardware, se incluye el apuntado y el seguimiento del objeto a observar, el posicionamiento del filtro y el enfoque, la adquisición de imágenes y las tareas de gestión interna que aseguran la integridad del sistema en caso de mal tiempo. OpenROCS se encarga de todos estos procesos con llamadas específicas a software (TALON, comandos SNMP, etc.). OpenROCS es un programador maestro de los procesos que el sistema tiene que ejecutar y un monitor del estado global del observatorio. Se encarga de controlar, a partir de unos eventos predefinidos, el flujo global de datos y los procesos de gestión interna. El objetivo es, por un lado, asegurarse que el sistema ejecuta las tareas rutinarias que maximicen el retorno científico y, por el otro, considerar todas las situaciones anómalas que podrían poner el observatorio en riesgo y activar las acciones correctivas o mitigadoras necesarias. Todas las aplicaciones en ejecución en el observatorio del TJO constituyen una capa independiente que se puede exportar a otros observatorios. OpenROCS se ha publicado bajo una licencia pública GNU/GPL.
  • DDROCS. La base de datos del TJO, llamada Dynamic Database for the Robotic Observatory Control System (DDROCS), está dedicada a almacenar los detalles de las propuestas de una forma que optimice el flujo de datos des del envio hasta la recuperación de los datos por parte del usuario.
  • ISROCS. Una rutina de planificación automática (ISROCS, proveniente de Intelligent Scheduler for the Robotic Observatory Control System) selecciona las tareas más adecuadas a realizar por el observatorio, de acuerdo a unos criterios predefinidos y con el objetivo de maximizar el tiempo dedicado a las operaciones científicas.
  • ICAT. Cada vez que se adquiere una nueva imagen de ciencia o de calibración, se ejecuta un procedimiento en tiempo real para reducirla y analizarla. A continuación se realiza un control de calidad con el fin de determinar si la imagen se ha obtenido de acuerdo con los criterios predefinidos, y para proporcionar retorno al sistema de control del observatorio. Finalmente, las imágenes y los datos extraídos se guardan. El IEEC Calibration and Analysis Tool (ICAT) se desarrolló con todos estos objetivos y se usa para proporcionar datos de calidad a los usuarios.