Bachelor's Thesis

System for radio telescope management

Final Thesis 3.59 MB

Author of thesis: Josef Michal

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Tomáš Kašpárek, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jiří Hanák, Ph.D.

Abstract:

The aim of this thesis is to design and implement a distributed system for the management of the RT2 radio telescope used by the Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences observatory in Ondřejov, in order to replace the fragile and fragmented workflow of the previous software, which required high manual overhead and risked data loss. The designed system is distributed between two devices: a radio telescope controller and a data storage server, which also hosts a web-based interface for the system. The web allows for remote visibility calculations of targets, planning for automatic observation execution and provides the recorded data and metadata for download. The thesis uses a circular buffer with producer-consumer-like synchronisation to transfer data between threads while preventing data loss. A custom protocol over TCP is then used to transfer the data from the telescope over the network to a client on the data storage server. This server stores the data in the SIGPROC format, validates, corrects, averages and then processes it into a spectrogram to provide a visual representation of the recorded data on the web.

Keywords:

distributed systems, observation planning and management, radio telescope, pulsars, Sun, TCP/IP, data processing, design patterns, client/server

Date of defence

15.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.

Topics for thesis defence

  1. Dal by se časový interval pro zaslání požadavku na měření minimálně 15 minut před samotným měřením zkrátit? Například potvrzením, že je satelit již zaměřen na požadovaný objekt?

Language of thesis

English

Faculty

Department

Study programme

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

doc. RNDr. Milan Češka, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jan Kořenek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Zdeněk Materna, Ph.D. (člen)
Ing. Miloš Musil, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Hrubý, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Tomáš Kašpárek, Ph.D.

Student se byl schopen samostatně zorientovat v řešení multioborové problematiky a navrhnout řešení pokrývající aktuální nedostatky, které je reálně nasaditelné v praxi.

Evaluation criteria Verbal classification
Informace k zadání

Práce vyžadovala nastudování reálných režimů provozu skutečného vědeckého radioteleskopu, jeho fyzických omezení stejně jako omezení plynoucích z aktuálně dostupných nástrojů pro jeho řízení. Student byl schopen správně identifikovat klíčové limitující faktory a navrhnout nové řešení, které je adresuje.

Práce s literaturou

Student byl schopen samostatně vyhledat a využít studijní materiály z rozsáhlého spektra oborů od astrofyziky, po distribuované systémy.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Práce byla prováděna průběžně a její výsledky také průběžně konzultovány.

Aktivita při dokončování

Finální podoba práce i dosažené výsledky byly konzultovány.

Publikační činnost, ocenění

Navržený řídící systém byl zveřejněn pod open-source licencí a je tak dostupný i pro jiné koncové využití.

Points proposed by supervisor: 80

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Jiří Hanák, Ph.D.

Student ve své práci popsal aktuální způsob pro sběr dat z radioteleskopu RT2 v Ondřejově spravovaného Astronomickým ústavem Akademie věd České republiky. Na základě zjištěných poznatků s ohledem na limitující prvky v aktuálním řešení student navrhl distribuovaný systém s webovým rozhraním pro definici měřicího plánu pro radioteleskop s automatickou kontrolou dostupnosti požadovaných objektů a s funkcí archivování měřených dat do databáze. Student práci uzavírá zhodnocením navrženého řešení, zvláště v porovnání s původním řešením.

Evaluation criteria Verbal classification Points
Náročnost zadání

Evaluation level: průměrně obtížné zadání

Náročnost zadání je v obvyklých mezích pro bakalářskou práci.

Prezentační úroveň technické zprávy

Student vhodně rozdělil práci do 7 kapitol, které na sebe logicky navazují. Textová část se čte dobře, avšak pro pochopení architektury a funkcionality navrženého řešení chybí grafická část, která je zastoupena pouze jedním blokovým diagramem.

75
Formální úprava technické zprávy

Práce je napsána anglicky, jazykově a typograficky s minimálními výhradami, například v anglickém textu jsou použity uvozovky ve stylu pro český jazyk.

85
Realizační výstup

Student v rámci práce realizoval distribuovaný systém s jednoduchým webovým rozhraním. V textu jsou vysvětleny dílčí prvky bez popisu jejich integrace do výsledného řešení a formální dokumentace.

75
Využitelnost výsledků

Student vytvořil dílo, které na míru řeší problematiku měření na radioteleskopu RT2 v Ondřejově. Výsledné řešení splňuje funkční požadavky.

Rozsah splnění požadavků zadání

Evaluation level: zadání splněno

Všechny body zadání byly splněny, přičemž výsledný systém disponuje požadovanou funkcionalitou.

Rozsah technické zprávy

Evaluation level: splňuje pouze minimální požadavky

Práce má od Úvodu po Závěr 32 stran a 5 stran příloh obsahujících referenční konfiguraci a formát záznamových zpráv, tedy splňuje minimální požadavky na rozsah. 

Práce s literaturou

Student vhodně využil relevantní literární prameny a online zdroje při analýze problému a realizaci řešení. Citační záznamy jsou však neúplné, například chybí ISBN identifikátory.

85
Topics for thesis defence:
  1. Dal by se časový interval pro zaslání požadavku na měření minimálně 15 minut před samotným měřením zkrátit? Například potvrzením, že je satelit již zaměřen na požadovaný objekt?
Points proposed by reviewer: 80

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová