Optique théorique et appliquée
Le banc HOMER
Les éléments d'Homer
Le calculateur temps réel (RTC)
Le calculateur temps réel (ou Real Time Computer RTC) a bénéficié d'une forte synergie avec le projet
INCA. Il a été fourni par la société
Shaktiware. La solution matérielle ainsi que les algorithmes implantés sont communs aux deux projets mais certains algorithmes auront une plus grande importance pour HOMER. Des développements spécifiques ont été menés afin d'interfacer le RTC avec la caméra ASO ANDOR et les deux miroirs ALPAO.
Le RTC développé par Shaktiware se présente sous la forme d'un PC sous sytème d'exploitation Linux 64-bits, équipé d'un processeur AMD K8 Athlon 64, fonctionnant à 1.8 GHz. Le RTC est basé sur un code C autorisant une grande souplesse d'utilisation et de mise à niveau.
Figure 1 : RTC developpé par Shaktiware
Algorithmes du RTC
Le RTC s'articule autour de 4 modules :
- le module d'égalisation qui réalise le pré-traitement des images acquises (gestion des pixels morts, application d'un fond et d'une carte de gain)
- le module de calcul de front d'onde qui fournit la mesure de front d'onde en termes de pente
- le module de commande qui déduit de cette mesure la commande à appliquer aux miroirs pour réaliser la correction du front d'onde
- le module d'application des tensions de commande qui appliquent divers traitements (gestion de saturation, addition de tensions perturbatives) aux tensions calculées par le module de commande.
Nous disposons en outre des fonctionnalités suivantes :
- une analyse de front d'onde multi-zone : on réalise un fenêtrage numérique de la sous-pupille en plusieurs sous-zones d'intérêt correspondant à une analyse multi-objet (voir la figure 3 dans le module ASO)
- un calcul de front d'onde par CDG classique, par CDG pondéré ou par corrélation pour chaque sous-zone
- la possibilité d'appliquer une fonction de seuillage statique (à une valeur fixe pré-déterminée) ou dynamique (recalculée pour chaque image selon une procédure définie)
- l'application d'une commande classique (reconstructeur moindre carrés et intégrateur) ou optimale (LQG) [1]
- l'addition systématique au vecteur de tensions calculé par la commande d'un vecteur de tensions supplémentaire, variable au cours du temps, représentant une perturbation connue et maitrisée. Ceci permet de simuler sur les miroirs déformables une turbulence atmosphérique et de ne pas utiliser dans un premier temps d'écrans de phase.
[1] LQG : Linéaire Quadratique Gaussienne : commande par retour d'état reconstruit, obtenu par un filtre de Kalman. En OA sans dynamique miroir, la valeur prédite de la phase turbulente est ainsi issue d'un filtre de Kalman puis simplement projetée sur le(s) miroir(s) déformable(s).
