SFScon14: ALMA Telescopes powered by RTAI Linux

ALMA

● Cosa è?● E' il più grande osservatorio radio

astronomico al mondo● Atacama Large Millimiter/submillimiter

Array● Deserto dell'Atacama nel Cile a 5000 metri● Collaborazione tra Europa, Nord America,

Est Asia, con partecipazione del Cile

ALMA● 66 radiotelescopi di cui:● 54 con una parabola da 12 metri di

diametro● 12 con una parabola da 7 metri● Altissime prestazioni e precisione● Più di 10 anni di sviluppo● Inaugurato ufficialmente nel 2013 e dal

2011 produce risultati scientifici

ALMA● Tutti i 66 telescopi osservano in modo

sincrono● I radio telescopi possono essere

riposizionati (l'array può essere riconfigurato)

● Distanze possono andare da

150 metri

fino a

16 kilometri

Riconfigurazione Array

Per il riposizionamento viene usato:● Uno speciale transporter

– Lunghezza di 20 metri

– Larghezza di 10 metri

– Altezza 6 metri

– 28 ruote motrici

– Peso 130 tonnellate

ACU

● Microgate s.r.l. di Bolzano ha fatto la progettazione e realizzazione della ACU e del sistema di metrologia termica e dinamica

● ACU (Antenna Control Unit)Il “cervello” del telescopio

RTAI

● ACU è interamente basata sul sistema operativo RTAI

● Non solo anche la ABM (Antenna Bus Master) è basata su RTAI

● RTAI Real-Time Application Interface● È un estensione per il Kernel Linux

sviluppato al Politecnico di Milano dal team del Prof. Paolo Mantegazza

Hardware ACU

● Sistema VME● CPU Intel Pentium M 1.1GHz

RAM Memory 512 MB● Varie schede per la comunicazione con

periferiche● I/O Digitali, Seriali, Schede di

interpolazione etc.

Sistema affidabile: temperature e altezza

ALMA

ABMAntenna Bus Master

ACU

RTAI

ACUACU ACURTAI

Sistema motore

Direct Drive● 36 Nodi motore● 20 Azimuth● 8 Elevation● 4 Power Supply● 4 Sensori Hall

AZ 56000 NmEL 34000 Nm

Sistema Encoder

● 3 Sistemi di interpolazione● 8 Testine ottiche per AZ● 4 Testine ottiche per EL

● Contact less

Metrologia

● Metrologia Termica ● 100 sensori di temperatura

di precisione <0.15°C

Metrologia

● Compensazione dinamica vento ● 2 Inclinometri sviluppati ad Hoc

(MicroCline)● Risoluzione:

0.1 microradianti

equivale a● 1 mm su 10 km!!!

Svariati Task

● Centinaia di segnali I/O per – Sicurezza, Stow Pin, Freni, Fine Corsa...

● Controllo Hexapod● Controllo Temperatura Cabina ● Gestione PCU (Portable Control Unit)● Interfaccia utente● Diagnostica

ACU

RTAI

Alcuni dati

● Precisione di puntamento

meglio di: 0.6 arcsec1 grado equivale: a 3600 arcsecondi

● ABM comando ogni 48 ms● ACU interpola e calcola la traiettoria

ottimale. Ogni 2 ms:– acquisisce tutte le testine

– calcola la coppia motori

Conclusione: Vantaggi RTAI

● Free software● Accesso al codice● Controllo completo● Adattabilità (nessuna black box)● Ottima performance● Stabilità e affidabilità● Ottimo supporto da mailing list