A New Collision Avoidance Fiber Assignment Algorithm for Robotic Fiber Positioners in Multi-Object Spectroscopy
Seoul National University（首尔大学）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文与空间科学研究院）；Macquarie University（麦考瑞大学）；Ajou University（亚洲大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；University of Science and Technology（科学技术大学）
该算法通过优化光纤分配减少碰撞，提高多目标光谱学中目标观测完整性，适用于类似光纤系统的应用。
2026-01-06 astro-ph.IM
Focal ratio degradation for fiber positioner operation in astronomical spectrographs
焦比退化（FRD）是光纤输入端和输出端之间光焦比的增加，它对天文摄谱仪的吞吐量和点扩散函数有重要影响。然而，虽然FRD是许多光纤特性的函数，例如应力、微弯曲和表面缺陷，但入射光与光纤表面之间的角度不对准也会影响光分布并使测量复杂化。一个紧凑的实验装置和一个模型分离FRD从角度失调被施加到光纤受到不同的应力或角度失调，以确定这些影响的大小。然后确定光纤定位器中光纤的FRD，该光纤定位器将用于Subaru Prime Focus摄谱仪（PFS）。我们对PFS定位器进行的分析表明，角偏差的影响占主导地位，应力不会导致FRD显著增加。
2020-06-19 astro-ph.IM
SDSS-V Algorithms: Fast, Collision-Free Trajectory Planning for Heavily Overlapping Robotic Fiber Positioners
University of Washington（华盛顿大学）；New York University（纽约大学）；Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院（EPFL））；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院（EPFL））；Carnegie Institution for Science（卡内基科学研究所）；Ohio State University（俄亥俄州立大学）
机器人光纤定位器（RFP）阵列在宽视场大规模复用光谱测量仪器中被大量采用。RFP阵列通过在字段和曝光之间快速重新配置，减少了夜间运营开销。与类似的仪器相比，SDSS-V选择了一种非常密集的RFP包装方案，在该方案中，现场的任何一点通常都可以由三个或更多的机器人访问。这种设计提供了目标分配的灵活性。然而，无碰撞轨迹规划的任务尤其具有挑战性。我们提出了两个多代理分布式控制策略，是非常有效的，计算成本低廉的确定无冲突路径的RFP在严重重叠的重叠重叠。我们证明，如果在初始状态和最终状态之间插入“折叠”状态（其中所有机器人手臂都缩回并以格子状方向对齐），则可以有效地找到两个任意机器人配置之间的重新配置路径。虽然是为SDSS-V开发的，但我们描述的方法是通用的，因此适用于广泛的RFP设计和布局。机器人光纤定位器技术继续快速发展，在不久的将来，超密集封装的RFP设计可能是可行的。我们的算法特别能够在非常拥挤的环境中的路由路径，在那里我们看到有效的结果，即使在政权显着拥挤比SDSS-V RFP设计。
2020-12-08 astro-ph.IM cs.RO
Optimal target assignment for massive spectroscopic surveys
Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
机器人技术最近为宇宙光谱学做出了贡献，使用机器人光纤定位器自动获得可观测宇宙的地图。为此，需要一种分配算法来将每个机器人光纤定位器分配给与特定观察相关联的目标。分配过程直接影响机器人光纤定位器的协调，以达到其分配的目标。在本文中，我们建立了一个最佳的目标分配方案，同时提供了最快的协调伴随着最少的碰撞场景之间的机器人纤维定位器。特别是，我们提出了一个成本函数，其最小化的引用的要求都考虑到在目标分配过程中。应用模拟表明，使用我们的最佳方法的收敛速度的改善。我们表明，我们的算法规模的解决方案在二次时间的情况下，充分的观察。此外，收敛时间和碰撞的情况下的百分比也减少了监督和混合协调策略。
2020-05-18 astro-ph.IM cs.RO
Developments in high-density Cobra fiber positioners for the Subaru Telescope's Prime Focus Spectrograph
主焦点光谱仪（PFS）是斯巴鲁望远镜的光纤馈电多目标光谱仪，将进行各种有针对性的调查，研究暗能量，星系演化和星系考古学。仪器的关键是放置在斯巴鲁望远镜主焦点的高密度光纤定位器阵列。该系统，绰号“眼镜蛇”，将能够迅速重新配置2394光纤阵列的天文目标的图像位置在焦平面上的高精度。该系统使用2394个直径为7.7毫米的“SCARA机器人”机制，并使用2个压电旋转电机来单独定位其巡逻区域内的每条光纤。测试表明，Cobra定位器可以在6次移动迭代中移动到天文目标的5μm范围内，成功率为95%。Cobra系统是PFS的一个关键方面，将使其在Subaru望远镜上实现前所未有的高多重因子和观测效率的结合。本文描述了PFS光纤定位器系统的要求、设计和原型制作工作，以及模块化构造、组装、集成、功能测试和性能验证计划。
2012-10-09 astro-ph.IM
'MOHAWK' : a 4000-fiber positioner for DESpec
我们提出了一个概念，4000纤维定位器DESpec的基础上，Echidna '倾斜脊柱'技术。DESpec焦平面为450 mm宽和弯曲，所需的间距为~ 6.75 mm。尺寸、纤维数量和曲率都与AAO已经进行的类似仪器的各种概念研究相当，但组合起来提出了新的挑战。一个简单的，低成本的，高度模块化的设计，由相同的模块填充相同的脊柱。在适应曲率或较小间距方面没有发现任何问题，并且致动器主要由现成的部件组成。该致动器已在AAO原型，并允许重新配置时间约15秒，达到7微米或更小的位置误差。还提出了测量，采集和引导的简单设计。整个定位器系统的吞吐量损失估计约为15%，其中6.3%归因于倾斜脊柱技术。
2012-07-31 astro-ph.IM
Advancing Control Electronics for Next-Generation Astronomical Fiber Robotic Positioners
Institute of Physics, Laboratory of Astrophysics, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所天体物理学实验室）
针对下一代光谱巡天对紧凑高密度光纤定位系统的需求，提出一种单板驱动21个theta phi SCARA定位器的控制电子架构，采用无传感器磁场定向控制与碰撞检测，在降低成本的同时满足5微米精度要求。
2026-06-18 astro-ph.IM
High multiplex and precision: the design and development of FLEX, a grid-based fiber positioner with large patrol radius and minimized telecentric error
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam（波茨坦阿斯特罗物理莱布尼茨研究所）；Australian Astronomical Optics, Macquarie University（澳大利亚天文光学，麦考瑞大学）
针对下一代光谱设施对高复用度光纤定位系统的需求，提出FLEX定位器，利用超弹性镍钛合金管和压电致动器实现大巡逻半径（22.5 mm）与低远心误差（<0.39°），并通过模块化焦面布局支持30240根光纤，覆盖2度六边形视场。
2026-06-23 astro-ph.IM
Learning from history: Adaptive calibration of 'tilting spine' fiber positioners
本文讨论了一种确定多目标天文光纤定位系统中独立驱动光纤标定参数的新方法。这项工作来自一种新型压电电机的开发，旨在增强最初由澳大利亚天文台创建的“倾斜脊柱”光纤定位技术。测试表明，电机的性能可能会因光纤在其可访问区域内的位置而异，这意味着单个光纤很难用一次性例程进行校准。更好的性能来自于基于在正常闭环定位期间观察到的光纤移动而不断更新的校准参数。随着时间的推移，特定于位置的历史数据被积累起来，这些数据可以用来更好地预测未来光纤移动的结果。这类似于澳大利亚天文台以前提出的一种技术，但增加了特定位置的学习。从原型系统的结果，显示出显着减少整体定位误差时，使用这种新的方法。
2015-11-02 astro-ph.IM
Developing Micro DC-Brushless Motor Driver and Position Control for Fiber Positioners
在大型暗能量光谱仪（DESI）中，将使用数千个光纤定位器。这些是机器人定位器，有两个轴，有一支笔的大小。它们紧密地堆积在望远镜的焦平面上。专门的微型机器人已经开发出来，它们使用4mm无刷直流电机。为了简化实施和减少空间占用，每个执行器将集成自己的电子控制板。该板将用于与中央轨迹发生器通信，管理低级控制任务和电机电流馈送。在这种情况下，我们提出了一个高度紧凑的电子解决方案。这种电子器件由两层组成。第一个是可以同时驱动两个无刷电机的功率级。第二个由快速微控制器组成，处理不同的控制任务：通信，霍尔传感器信号的采集，电机相位的换向，以及执行位置和电流调节。还实现了一组诊断功能来检测电机或传感器的故障，并感测可能由两个机器人碰撞导致的异常负载变化。
2014-10-03 astro-ph.IM
Sphinx: a massively multiplexed fiber positioner for MSE
在本文中，我们提出了澳大利亚天文台的狮身人面像的概念设计-一个光纤定位与4332刺上7.77毫米间距CFHT的莫纳克亚光谱探测器（MSE）望远镜。基于与FMOS（斯巴鲁）和4 MOST（VISTA）一起使用的Echidna技术，倾斜脊柱设计的下一个演变提供了更好的性能和卓越的分配效率。已经建造了几个原型，证明了新设计对MSE的适用性。给出了原型测试的结果，并分析了倾斜脊柱对整体测量效率的影响。Sphinx光纤定位采用了一种新颖的计量系统，用于脊柱位置反馈。还提出了在现实的望远镜环境中实现所有光纤的可靠、高精度测量所需的计量设计和仔细考虑。
2018-07-20 astro-ph.IM
Thermal Characterization of a 6-Positioner, 6.2-mm-Pitch Module for Stage-5 Telescopes
Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Micro Precision Systems AG (MPS)（微精密系统股份公司）
对6.2毫米间距机器人光纤定位器模块进行热测试，验证其在-20°C至30°C范围内性能稳定，无退化或损伤，确认其适用于第五代望远镜。
2026-06-18 astro-ph.IM
A Hybrid R-Theta Fiber Positioning Robot Using a Piezoelectric Bender for Radial Motion
University of Michigan（密歇根大学）；Indiana University（印第安纳大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
针对下一代光谱仪器对紧凑型光纤定位器的需求，提出混合R-θ光纤定位概念，制作原型测试验证直接压电弯曲器驱动的可行性，残余稳定性约2微米均方根。
2026-08-11 astro-ph.IM
WST Multi-Object Spectrograph Fiber Positioners:Development of a 32,000-Unit Precision Robotic System
Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；STFC UK Astronomy Technology Centre（英国科学技术设施委员会英国天文学技术中心）；STFC Rutherford Appleton Lab（英国科学技术设施委员会拉瑟福德阿普尔顿实验室）；Australian Astronomical Optics (AAO), Macquarie University（澳大利亚天文光学（AAO），麦考瑞大学）；Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)（波茨坦莱布尼茨天体物理研究所）
为广域光谱望远镜开发包含32,000个精密机器人定位器的光纤定位系统，采用多概念并行开发策略，原型测试表明可满足5微米定位精度要求，计划2026-2027年筛选方案。
2026-06-18 astro-ph.IM
Prototyping of 6.2-mm-Pitch Fiber Positioner Modules for Stage-V Telescope Instrumentation
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
本文通过原型设计和定量评估，验证了6.2毫米间距光纤定位器模块（包括三叶草型和独立驱动型）的可行性，解决了微型化带来的机械和控制挑战，并展示了其满足下一代望远镜高密度多目标光谱观测需求的能力。
2026-05-27 astro-ph.IM
A Fiber Positioner Robot for the Gran Telescopio Canarias
致力于观测大规模天空的光纤光谱仪在天文学界的需求越来越大。对于所有的光纤传输仪器来说，最基本和最常见的问题是光纤末端的定位，它必须与天空中目标场的物体的位置相匹配。在现有技术中发现的不同方法中，致动器阵列是最好的方法之一。实际上，致动器阵列能够同时定位所有光纤头，从而使得重新配置时间极短并且仪器效率高。安达卢西亚天文研究所的SIDE小组（见http://side.iaa.es）与AVS工业公司和巴塞罗那大学一起，一直在开发一种适用于大型可扩展阵列的致动器。为了验证其创新的设计理念，以及验证机械要求的实现，已经建立了一个实际规模的原型并进行了测试。本文介绍了概念设计和测试程序和条件。的主要结果显示和所提出的概念的有效性提供了充分的理由。
2010-05-31 astro-ph.CO astro-ph.IM
An 8-mm diameter Fiber Robot Positioner for Massive Spectroscopy Surveys
大规模的光谱调查在天体物理学和宇宙学中正成为时尚，因为它们可以解决新的基础知识，如银河系考古学和探测神秘的暗能量的性质。为了实现大规模的光谱测量，正在开发新技术，将数千根光纤放置在焦平面上的给定位置。这些技术需要：1）精确，具有微米位置精度; 2）快速以最小化开销; 3）坚固以最小化故障;以及4）低成本。在本文中，我们提出了一种新的8毫米直径的光纤定位器机器人的发展，使用两个4毫米直流无刷齿轮电机，在暗能量光谱仪的背景下开发。这项开发工作是由西班牙-瑞士（ES-CH）团队进行的，该团队由Institute de Física Teórica（UAM-CSIC）和天体物理学研究所（EPFL）领导，与西班牙的AVS公司和瑞士的Faulhaber集团（MPS & Faulhaber-MINIMOTOR）合作。
2014-10-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
Characterizing robotic positioners under the influence of changing gravity vectors for future spectroscopic surveys
Physik-Institut, Universität Zürich（苏黎世大学物理研究所）
针对未来第五阶段光谱巡天的高精度需求，提出一种自动望远镜模拟测试台，通过改变定位器方向模拟重力变化，验证其位置稳定性（1微米）、焦点稳定性（5微米）和倾斜变化（<0.4度），并展示Orbray原型模块的初步测试结果。
2026-06-26 astro-ph.IM
Performance Testing of a Trillium-based 21-Positioner Module for Stage-5 Telescopes
Institute of Physics, Laboratory of Astrophysics, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所天体物理实验室）
本文测试了基于Trillium设计的6.2毫米间距机器人定位器模块的定位性能和角度倾斜，评估了重复性、基准重复性、回差、非线性和角度倾斜等指标，结果表明性能总体可接受，但存在需改进的异常。
2026-06-23 astro-ph.IM
Correcting Turbulence-induced Errors in Fiber Positioning for the Dark Energy Spectroscopic Instrument
针对暗能量光谱仪光纤定位中湍流导致的测量误差问题，利用静止定位器和湍流相关函数修正误差，将定位误差从7.3微米降至3.5微米，使巡天速度提升1.6%。
2025-02-03 astro-ph.IM
FOCCoS for Subaru PFS
光纤电缆和连接器系统（FOCCoS）通过光纤电缆在2400个定位器和一组光谱仪之间提供光学连接，作为Subaru PFS仪器的一部分。每个定位器保留一个光纤入口，并将其连接在一个微透镜上，该微透镜负责将F比转换为更大的F比，从而减轻了光谱仪设计的困难。光纤电缆将被分成3部分，电缆A、电缆B和电缆C，通过一组多光纤连接器连接。电缆B将永久连接在斯巴鲁望远镜。第一组多光纤连接器将从Nasmith平台处的光谱仪系统将电缆A连接到电缆C。电缆A是伪狭缝装置的延伸，该伪狭缝装置通过光纤末端的线性布置获得并且通过环氧树脂固定在复合基板的基部处。第二组多光纤连接器将电缆A的另一端连接到电缆B，电缆B是定位器器械结构的一部分。该项目正在研究的光纤是Polymicro FBP120170190，它已经显示出非常令人鼓舞的结果。这种试验涉及由纤维末端旋转和扭曲引起的应力引起的FRD测量，与PFS仪器定位器产生的条件相似。所研究的多光纤连接器由USCONEC公司生产，可连接32根光纤。测试包括多次连接和断开后的光通量和稳定性。本文将审查的FOCCoS子系统的总体设计，所使用的方法来制造所涉及的设备和必要的测试结果，以评估总效率的设置。
2012-10-09 astro-ph.IM physics.ins-det
MOSAIC at ELT: Design and First Prototyping of Novel Robotic Optical-Relay Positioners
Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Haute Ecole du Paysage, d’Ingénierie et d’Architecture de Genève (HEPIA)（日内景观、工程与建筑高等学院）；Durham University（杜伦大学）；University of Sao Paulo（圣保罗大学）；University of Oxford（牛津大学）；STFC RALSpace, Rutherford Appleton Laboratory（英国科技设施委员会RAL空间部，鲁瑟福阿普尔顿实验室）；ASTRON（荷兰射电天文研究所）；Aix Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；Univ Toulouse（图卢兹大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Observatoire de Paris（巴黎天文台）；PSL University（巴黎文理研究大学）；Isaac Newton Group of Telescopes（艾萨克·牛顿望远镜组）；STFC UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory（英国科技设施委员会英国天体物理技术中心，皇家天文台）
本文介绍了为极大望远镜ELT设计的MOSAIC多目标光谱仪中约300个机器人定位器的创新设计，包括中继镜、自适应指向和独立大气色散校正，并展示了初步原型和性能结果。
2026-09-28 astro-ph.IM
ProtoDESI: First On-Sky Technology Demonstration for the Dark Energy Spectroscopic Instrument
暗能量光谱仪（DESI）正在建设中，它将利用重子声学振荡技术测量宇宙的膨胀历史。在为期5年的调查中，将测量超过14,000平方度的3500万个星系和类星体的光谱。位于基特峰国家天文台的Mayall望远镜的一个新的主焦点校正器将为5,000个单独的光纤馈电机器人定位器提供光线。这些光纤依次为10台宽带多目标光谱仪提供信号。我们描述了ProtoDESI实验，该实验于2016年8月14日至9月30日在4米Mayall望远镜上安装和调试。ProtoDESI是一项空中技术演示，目的是减少使用机器人光纤定位器将光纤与目标对准的技术风险，并保持操作DESI所需的稳定性。ProtoDESI主焦点仪器由三个光纤定位器、照明基准点和一个引导相机组成，安装在Mayall望远镜现有的Mosaic校正器后面。将光纤观察相机安装在望远镜的卡塞格伦笼中，并提供用于定位光纤的反馈计量。ProtoDESI还提供了一个平台，用于早期将硬件与DESI仪器控制系统集成，该系统控制子系统，提供与望远镜控制系统的通信，并收集仪器遥测数据。由于没有光谱仪，ProtoDESI使用安装在主焦点仪器上的光纤光度照相机监测光纤的输出。ProtoDESI成功地用机器人定位的光纤获取目标，并证明可以满足DESI的引导要求。
2018-05-02 astro-ph.IM
Testing of a 15-Positioner Module Based on the MPS Design for Stage-5 Telescopes
Institute of Physics, Laboratory of Astrophysics, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所天体物理学实验室）；Micro Precision Systems AG (MPS)（微精密系统股份公司）
本文测试了用于下一代光谱仪器的6.2毫米间距机器人定位器模块，评估其定位重复性、基准重复性、回差、非线性和角度倾斜等性能指标，并与第五阶段望远镜系统的标称目标进行比较。
2026-06-18 astro-ph.IM
The DESI Instrument Control System: Status and Early Testing
暗能量光谱仪（DESI）是目前正在为基特峰国家天文台的Mayall 4米望远镜建造的一种新仪器。它将包括一个具有3.2度直径视场的宽视场光学校正器，一个具有5，000个自动控制光纤定位器的焦平面和10个光纤馈电宽带光谱仪。DESI仪器控制系统（ICS）协调光纤定位器操作，与Mayall望远镜控制系统接口，监控操作条件，读取30个光谱仪CCD，并提供观察员支持和数据质量监控。在这篇文章中，我们总结了ICS的设计，回顾了该项目的现状，并介绍了多阶段测试计划的结果，该计划旨在确保该系统在2019年仪器到达天文台时完全运行。
2018-07-24 astro-ph.IM
Performance of the Dark Energy Spectroscopic Instrument(DESI) Fiber System
本文介绍了DESI光纤系统在Mayall望远镜上的开发、交付与安装过程，该系统利用5000个光纤定位器和十个光谱仪测量数千万星系与类星体光谱以研究宇宙膨胀历史。
2024-07-23 astro-ph.IM
Comparative Study of Hollow-Core and Standard Optical Fibers for Astronomy
Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；University of Limoges（利摩日大学）；GLOphotonics
针对光纤天文光谱仪在蓝光波段传输效率低的问题，比较了抑制耦合空心光纤（IC-HCF）与标准多模光纤的性能，通过模拟下一代望远镜光纤定位器运动造成的弯曲、扭转等损耗，评估了IC-HCF在蓝光光谱中的优势及集成可行性。
2026-06-18 astro-ph.IM
Design and performance of "R-FLEX", a flexure-based fiber positioning robot for spectroscopic cosmology
本文介绍R-FLEX，一种基于柔性铰链的光纤定位机器人，实现6.2毫米间距、4毫米行程内≤5微米重复精度，满足寄生运动、角度、寿命及量产要求，支撑未来光谱宇宙学仪器。
2025-08-01 astro-ph.IM
Installation of the Dark Energy Spectroscopic Instrument at the Mayall 4-meter telescope
暗能量光谱仪（DESI）是第四阶段的地面暗能量实验，将使用重子声学振荡技术测量宇宙的膨胀历史。在实验期间，将测量超过14000平方度的3500万个星系和类星体的光谱。我们描述了在2019年底完成的Mayall 4m望远镜上安装仪器的主要元件。之前的主聚焦校正器、蜘蛛叶片和上环被从Mayall的Serrurier桁架中移除，取而代之的是新建造的DESI环、叶片、笼、六足和光学校正器。使用激光跟踪系统将新的校正器与主镜光学对准。DESI焦平面系统集成到校正器中，其10个500光纤定位器瓣段中的每一个都使用定制安装硬件和激光跟踪仪安装。10台DESI光谱仪和30个低温恒温器安装在大Coude室新组装的洁净室中。从焦平面的定位器中携带5000根光纤的10根电缆通过十角和小时角轴上的电缆缠绕而沿着望远镜向下布线，它们的整体滑动头与10台光谱仪集成在一起。光纤视图摄像机组件安装在Mayall的主镜单元上。仪器控制系统的服务器取代了现有的计算机设备。完全集成的仪器已经投入使用，准备开始运行阶段。
2021-01-28 astro-ph.IM
Overview of the Dark Energy Spectroscopic Instrument
暗能量光谱仪（DESI）正在建造中，它将利用重子声学振荡技术测量宇宙的膨胀历史。在实验期间，将测量超过14000平方度的3500万个星系和类星体的光谱。KPNO Mayall望远镜的新主焦点校正器将为5000个光纤定位器提供光线。这些光纤依次为10台宽带光谱仪提供信号。我们提出了一个概述的仪器，主要技术要求和挑战，以及该项目的当前状态。
2018-07-24 astro-ph.IM
Maunakea Spectroscopic Explorer (MSE) Instrumentation Suite
Maunakea光谱探测器（MSE）将取代现有的3.6米加拿大法国夏威夷望远镜，成为一个专用的宽视场高度多路复用光纤馈电光谱设施。MSE能够以两种分辨率模式同时观测4000多个科学目标。本文介绍了独特的仪器系统的能力和它的组成部分，从望远镜的主焦点，并在摄谱仪套件结束。仪器系统组件已完成其概念设计，包括Sphinx定位器系统、光纤传输系统、低/中分辨率和高分辨率光谱仪以及校准系统。这些组件将单独采购，项目负责其集成和随后的整体系统性能。本文介绍了从系统的角度来看，特定的设计和接口的组件上施加的限制，额外的接口和集成的考虑。
2018-07-20 astro-ph.IM
Experimental evaluation of complete safe coordination of astrobots for Sloan Digital Sky Survey V
Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Observatory of Sauverny（索沃尔尼天文台）
在每次观测过程中，大规模光谱测量的数据吞吐量直接与到达目标的光纤数量相协调。在本文中，我们评估的安全性和性能的航天机器人协调SDSS-V进行各种实验和模拟测试。我们说明，我们的策略提供了一个完整的协调条件，这取决于天体机器人的操作特性，他们的配置，和他们的目标。也就是说，协调方法的概念的基础上合作的人工势场被用来生成安全和完整的轨迹的航天机器人。最优目标分配进一步提高了所用算法的性能，在更快的收敛和更少的振荡运动。随机目标和星系表目标被用来观察在不同的目标分布的算法的协调成功。所提出的方法是能够处理所有潜在的冲突过程中的协调。根据空间机器人及其目标的初始构形，一旦满足完备性条件，算法就达到空间机器人的完全收敛。如果一个分配目标的天体机器人使用有效的策略，收敛时间以及振荡的数量减少的过程中的协调。极少数不完整的情况下，简单地解决了微不足道的修改天体机器人群的参数。
2020-12-19 astro-ph.IM cs.RO
Maunakea Spectroscopic Explorer (MSE): Implementing systems engineering methodology for the development of a new facility
Maunakea光谱探测器将是一个10米级的高度多路复用巡天望远镜，包括一个分段主镜和位于主焦点的自动光纤定位器。MSE将取代位于夏威夷莫纳克亚山顶的加拿大-法国夏威夷望远镜（CFHT）。多路复用包括一个超过4000根光纤的阵列，为几十米外的光谱仪提供数据。我们提出了一个概述的MSE，从科学的要求文件，天文台的要求文件的要求。我们已经制定了系统性能预算，并更新了我们不断发展的项目的预算架构。我们还确定了子系统和系统预算（以及随后的科学要求）之间的联系，并包括了MSE作为光纤馈电设施所特有的系统预算。所有这些都导致了一套完全符合科学要求的天文台要求。
2018-07-20 astro-ph.IM
The Robotic Multi-Object Focal Plane System of the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI)
2019年，在基特峰国家天文台的梅亚尔望远镜上安装了一个由5,020个机器人光纤定位器组成的系统。机器人每10 - 20分钟自动重新定位光纤，每根光纤的精度为几微米，重新配置时间不到2分钟。在接下来的五年里，他们将使新建造的暗能量光谱仪（DESI）能够测量3500万个星系和类星体的光谱。DESI将制作迄今为止最大的宇宙3D地图，并测量宇宙的膨胀历史。除了5,020个机器人定位器和光纤外，DESI的焦平面系统还包括6个引导相机、4个波前相机、123个基准点源和安装在主镜上的计量相机。该系统还包括相关的结构、热力和电气系统。它总共包含超过675，000个独立部件。我们讨论了设计，施工，质量控制和所有这些组件的集成。我们包括一个总结的关键要求，审查和验收过程中，对天空的要求验证，并吸取教训，为未来的多目标，光纤光谱仪。
2022-05-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
Target allocation yields for massively multiplexed spectroscopic surveys with fibers
我们提出了模拟退火光纤到目标分配模拟建议DESI和4 MOST大规模复用光谱调查，泊松和现实集群模拟目标样本。我们模拟Echidna和θ-phi致动器的设计，包括在重新定位过程中的物理致动器特性所造成的限制。对于DESI，使用θ-φ致动器，在模拟ELG/LRG/类星体样品的天空中使用5次，具有匹配的纤维和目标密度，实现了89.3%的总目标分配产率，但对于高优先级的Ly-alpha类星体，仅为83.7%。如果使用Echidna致动器，具有相同的间距和通道数，产量分别增加5.7%和16%。Echidna还允许可以观测到的近距离Ly-alpha类星体对的数量增加两倍。Echidna脊柱倾斜导致吞吐量的可变损失，平均损失与均方根倾斜时的损失相同。使用自然倾斜最小化方案，我们发现均方根倾斜始终接近0.58 x最大值。还有一个额外的但小得多的散焦损失，相当于30微米的平均散焦。这些倾斜损失抵消了Echidna的收益，但由于调查策略是由更高优先级的目标驱动的，因此仍然存在明显的调查速度优势。对于4 MOST，高纬度和低纬度样本模拟目录由4 MOST团队提供，并使用建议的Echidna定位器几何进行分配。在高纬度地区，由此产生的目标完整性为85.3%的LR目标和78.9%的HR目标。在低纬度，LR目标和HR目标的目标完成率分别为93.9%和71.2%。
2014-06-30 astro-ph.IM
Astrometric Calibration and Performance of the Dark Energy Spectroscopic Instrument Focal Plane
本文介绍了暗能量光谱仪在线控制系统中用于光纤定位的软件程序及性能验证方法，该仪器旨在通过高精度光纤定位开展巡天，以重子声学振荡研究宇宙膨胀与暗能量演化。
2023-10-04 astro-ph.IM
Atmospheric dispersion corrector for a multi-object spectroscopic mode of HROS-TMT
针对TMT高分辨率光学光谱仪多目标光谱模式，设计了可置于光纤定位器内的单目标大气色散校正器，并展示了其在TMT所有可及仰角下的ZEMAX设计与性能。
2023-10-24 astro-ph.IM
Production of Alternate Realizations of DESI Fiber Assignment for Unbiased Clustering Measurement in Data and Simulations
本文提出一种生成DESI光纤分配替代实现的方法，通过基于星系对观测概率倒数升权修正巡天不完整性，实现数据和模拟中的无偏聚类测量。
2024-04-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Overview of the Instrumentation for the Dark Energy Spectroscopic Instrument
暗能量光谱仪器（DESI）已经开始了一项雄心勃勃的五年调查，以探索暗能量的性质，光谱的4000万个星系和类星体。DESI将确定精确的红移，并采用重子声学振荡方法测量z > 3.5的附近宇宙的距离，以及测量结构的增长和探测对广义相对论的潜在修改。在本文中，我们描述了显着的仪器，我们开发的DESI调查。新的仪器包括一个宽视场，3.2度直径的主焦点校正器，将光聚焦到5020机器人光纤定位器上的0.812米直径，非球面焦面上。定位器和它们的纤维被分成十个楔形花瓣。每个花瓣都通过一个连续的、高效率的、近50米的光纤电缆束连接到10个光谱仪中的一个。这10台光谱仪中的每一台都使用一对二向色镜将光分成三个通道，这三个通道共同记录360 - 980 nm的光，分辨率为2000 - 5000。介绍了该项目的科学要求、仪器技术要求和项目管理。DESI安装在4米Mayall望远镜在基特峰，我们还描述了设施升级，准备DESI和安装和功能验证过程。DESI已实现其所有绩效目标，DESI调查于2021年5月开始。一些性能亮点包括RMS定位器精度优于0.1”，对于在4000 s内380 nm处通量为0.28 e-17 erg/s/cm^2/A的z > 2类星体，每\sqrt单位信噪比> 0.5，对于z = 1.4 - 1.6的发射线星系，在1000 s曝光中，[OII]双峰在8 e-17 erg/s/cm^2处…
2022-05-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Sloan Digital Sky Survey-V: Pioneering Panoptic Spectroscopy
SDSS-V作为首个全天多历元光学至红外光谱巡天，通过多目标与积分场光谱技术，解码银河系化学动力学、黑洞增长及星系生态系统演化。
2025-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
