Detalle

PROYECTOS DISPONIBLES PARA LA FORMACIÓN EN DESARROLLO
TECNOLÓGICO EN 2016: INFORMACIÓN MÁS DETALLADA
Proyecto
Título
Proyecto Instrumental
Asociado
Especialidad
A
Controladores ADAM e Integración del
software de los mecanismos del sensor frente
de onda
Óptica Adaptativa para
GTC
Ing. Informática
(Programación Linux,
C++, Python)
B
Desarrollo de software de control para
instrumentación del Laboratorio de Óptica
Laboratorio de Óptica
Ing Informática, Lic.
C. Físicas, Ing.
Electrónica
(Programación
Python, Matlab, RS232, Windows/Linux)
C
Optimización mediante software del análisis
térmico del Telescopio Solar Europeo
Telescopio Solar Europeo
Ing. Informática
(Programación
Windows, Python,
Pycharm, Qt
Designer, Doxygen)
D
Óptica adaptativa para el Gran Telescopio
Canarias. Integración, control, simulación
Óptica Adaptativa para
GTC
Ing. Industrial, Ing.
Telecomunicaciones
(Automática y
control, Matlab,
Windows, Linux)
E
Pruebas criogénicas para prototipos de
mecanismos de HARMONI
Espectrógrafo Óptico
Infrarrojo para el
telescopio EELT
(HARMONI)
Ing. Industrial
(Diseño de
mecanismos, Vacío,
Criogenia, CREO
Parametric)
F
Puesta a punto y caracterización del criostato
de LISA.
Laboratorio de Imagen y
Sensores para Astronomía
(LISA)
Ing. Industrial, C.
Físicas (Manejo
material de
laboratorio,
instrumentación,
criogenia,
automatización,
análisis de datos)
A. Controladores ADAM e Integración del software de los mecanismos del sensor frente
de onda
GTCAO es el proyecto de desarrollo del sistema de óptica adaptativa del Gran Telescopio
Canarias (GTC). El proyecto se encuentra bastante avanzado en su diseño general y parte de
sus componentes ópticos, mecánicos y electrónicos se encuentran integrados o en vías de
integración. En los aspectos de software se ha empezado a trabajar más recientemente, y es en
este entorno donde el becario/a se integraría.
El software de GTCAO contempla varios aspectos. Principalmente se compone del controlador
de tiempo real (RTC) y del software de control de mecanismos, pero ambos deberán comunicarse
con el software de control del telescopio, por lo que habrá una capa del software por encima, de
alto nivel.
GTCAO es un proyecto en pleno desarrollo por lo que las tareas concretas del becario/a pueden
depender un poco del estado de los trabajos en el momento de su incorporación. No obstante,
es previsible que el becario/a participe en el control de mecanismos a través de los módulos
ADAM cuyo software ya se encuentra avanzado y posiblemente también en el control a través
de módulos IDM o ServoStar.
Para el desarrollo y las pruebas se usará C++, Python, Linux Centos y drivers CAN, además del
entorno de desarrollo de software del propio GTC. Una formación en Ingeniería Informática es
imprescindible.
El becario/a se integrará en el equipo de software que actualmente desarrolla GTCAO y
participará en el desarrollo y pruebas del mismo, así como en la documentación que sea
necesario elaborar. Al final de su estancia presentará los resultados de su proyecto al Área de
Instrumentación.
B. Desarrollo de software de control para instrumentación del Laboratorio de Óptica
La renovación y adquisición de equipos e instrumentación para el Laboratorio de Óptica supone
una tarea importante para el Departamento de Óptica. Normalmente estos equipos vienen con
un software de control que es bastante limitado en su funcionalidad y cada vez se ve más
necesario que exista una homogeneidad en la manera en que se controlan y que en su utilización
sea fácil coordinar el control de varios dispositivos a la vez. El Departamento de Óptica ya ha
hecho esfuerzos en esta línea y con la estancia del becario/a se pretende potenciarla.
Las tareas consisten en realizar el software de control básico para los siguientes elementos:
 Sistema de detección Merlin de ORIEL.
 Cámara SBIG.
 Mesas de translación nanométrica ThorLabs.
 Mesas de translación NEWPORT.
 Control de diversos tipos de cámaras.
El control se hará a través de puertos Serie RS232 o USB, según el sistema a controlar. En gran
parte de los casos se puede hacer el control a través de dos de los puertos.
La primera fase del proyecto será la realización de las rutinas de control directo. En una segunda
fase se creará una interfase de usuario para la gestión de dicho control.
Actualmente existen en el laboratorio todos los equipos mencionados y las librerías necesarias
para su control. De hecho, se cuenta con programas basados en Matlab para otros equipos con
funcionalidad similar a la que se quiere desarrollar con este proyecto. La mayor parte del software
se realizará en Python y Qt.
El becario/a se integrará en el Departamento de Óptica. Además de elaborar la documentación
técnica y el propio software, deberá presentar los resultados de su proyecto al Área de
Instrumentación al final de su estancia.
Para la realización de esta beca no es necesario un conocimiento de óptica, pero sí de
programación Python y/o Matlab y un conocimiento o habilidades en sistemas de control. Por
ello, la formación del becario/a debe ser en Ingeniería Informática, Electrónica, Ciencias Físicas
o similar.
C. Optimización mediante software del análisis térmico del Telescopio Solar Europeo
El proyecto de desarrollo del Telescopio Solar Europeo (EST) es un proyecto internacional de
gran envergadura liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias. Una de las tareas
responsabilidad del IAC es el análisis térmico del telescopio y, dentro de ese paquete, se
encuentra el desarrollo de una herramienta de optimización que permita aumentar la precisión
de los análisis y la posibilidad de lanzar automáticamente tandas de análisis y de optimización
de variables.
En concreto, se trata de desarrollar programas en Python que permitan:
 Lanzar automáticamente optimizaciones con el programa de análisis Taitherm,
automatizando la parametrización de los modelos generando interfaces que den acceso


a cualquier variable y su condición de óptimo. Y posteriormente, exportando los ficheros
de resultados a diversos formatos (csv, Excel, etc.)
Generación de programas de optimización de análisis CFD a través del software Fluent,
parametrizando las condiciones de contorno de los análisis y exportando los resultados
a diversos formatos.
Acoplar las funcionalidades anteriores permitiendo la optimización de parámetros
utilizando conjuntamente ambas aplicaciones, teniendo en cuenta criterios de
convergencia.
También será necesario desarrollar las interfaces gráficas para utilizar las funcionalidades
anteriores y generar un instalador que facilite la configuración e instalación del software.
Finalmente se documentará el software desarrollado y, al final de su estancia, se presentarán los
resultados obtenidos al Área de Instrumentación.
Esta beca requiere el uso de Python, el entorno de Pycharm, Qt Designer, Doxygen y el control
de versiones, Subversion. Una formación en Ingeniería Informática es imprescindible.
D. Óptica adaptativa para el Gran Telescopio Canarias. Integración, control, simulación
GTCAO es el proyecto de desarrollo del sistema de óptica adaptativa del Gran Telescopio
Canarias (GTC). El proyecto se encuentra bastante avanzado en su diseño general y parte de
sus componentes se encuentran integrados o en vías de integración. GTCAO tiene, entre otros
elementos: un sensor de frente de onda, un espejo deformable con 373 actuadores y un
ordenador donde se programa un controlador. Con estos elementos se cierra un bucle de control
que se encarga de leer el sensor, calcular los comandos de actuación y enviarlos a los
actuadores. Existen otros componentes electrónicos auxiliares para arranque, control de la
temperatura y comunicaciones.
GTCAO es un proyecto en pleno desarrollo por lo que las tareas concretas del becario/a pueden
depender un poco del estado de los trabajos en el momento de su incorporación. No obstante,
es previsible que el becario/a participe en:




Prueba de mecanismos
Prueba de la electrónica de arranque y control de temperatura
Prueba de interfaces
Simulación en Matlab u otros programas específicos del bucle de control y sus
prestaciones
Todas las pruebas y simulaciones se deberán documentar y, al final de su estancia, presentará
al Área de Instrumentación los resultados.
El becario/a se integrará dentro del grupo de ingeniería electrónica, actualmente formado por
varios ingenieros, que desarrollan el proyecto.
En esta beca se requiere la programación en Matlab y el uso de programas de simulación en los
entornos Windows y Linux, así como conocimientos de electrónica, por lo que es muy
recomendable una formación en Ingeniería Industrial o Telecomunicaciones y conocimientos de
automática y control.
E. Pruebas criogénicas para prototipos de mecanismos de HARMONI
HARMONI es uno de los instrumentos seleccionados para primera luz del EELT (Telescopio
Europeo Extremadamente Grande). Información general sobre el proyecto puede encontrarse
en: http://www.iac.es/proyectos.php?op1=7&op2=19&id=35 .
El IAC ha participado en el estudio de diseño conceptual (fase A) de este espectrógrafo
óptico/infrarrojo de campo integral, como miembro de un consorcio internacional.
De cara a la siguiente fase del desarrollo de HARMONI, se ha visto muy conveniente verificar los
aspectos tecnológicos identificados como “de riesgo”, especialmente aquellos que no han sido
probados nunca antes, por ejemplo, sensores, actuadores y servomecanismos de precisión. El
origen de estos riesgos se debe principalmente a las bajas temperaturas en la que se deben
operar (temperaturas criogénicas).
Las tareas concretas a realizar por el becario/a serían:





Ejecución de las pruebas propuestas para el prototipo del mecanismo de pupila
Ejecución de las pruebas propuestas de funcionalidad y prestaciones de encoders
resistivos
Ejecución de las pruebas propuestas para bobinas y voice coils en criogenia
Obtener y mantener las condiciones de vacío y temperaturas criogénicas necesarias
para realizar las pruebas
Modificar y mejorar los prototipos según los resultados de las pruebas
Finalmente deberá documentar los resultados y realizar una presentación de los mismos al Área
de Instrumentación.
La beca se desarrollará en los laboratorios del IAC.
Esta beca requiere el diseño y la realización de pruebas de mecanismos, el manejo de
instrumentación de vacío y criogenia y el uso del programa de diseño mecánico CREO
Parametric. Es muy recomendable una formación en Ingeniería Industrial en las especialidades
de Mecánica o Electrónica.
F. Puesta a punto y caracterización del criostato de LISA
El IAC dispone desde hace tiempo de infraestructuras y experiencia en el uso y caracterización
de detectores astronómicos en los rangos visibles e infrarrojos. Recientemente, y junto con otros
equipos, se ha adquirido un criostato para el Laboratorio de Imagen y Sensores en Astronomía
(LISA), con la finalidad de tener una infraestructura criogénica autónoma y permanente en dicho
laboratorio.
Actualmente el criostato de LISA se encuentra en el IAC después de haber sido aceptado en
factoría tras unas pruebas de vacío y frío realizadas con equipos no definitivos.
Las tareas del becario/a serían caracterizar el comportamiento del criostato frente al vacío y frío
con los nuevos componentes adquiridos. Las pruebas se realizarán utilizando los equipos propios
de este equipamiento y posteriormente se generará, a partir de los resultados, una guía de
operación que contenga la información de los parámetros de funcionamiento. Esta información
se utilizará para la programación de las consignas a introducir en el sistema para automatizar los
procesos de vacío, frío y supervisión del criostato.
Estas tareas se realizarán en la sala de integración de grandes instrumentos (AIV) del IAC en
condiciones de limpieza adecuadas.
El becario/a deberá tener conocimientos básicos para la utilización del instrumental propio de
laboratorio, aptitudes para montar y desmontar equipos y capacidad para el análisis de datos de
presión y temperatura. Deberá ser capaz de sintetizar la información adquirida y la generación
del informe correspondiente. A final de su estancia presentará los resultados obtenidos al Área
de Instrumentación.
Una formación en Ingeniería Industrial o Ciencias Físicas, con las capacidades mencionadas
anteriormente, es lo más adecuado para este proyecto.