观测控制系统(OCS)是九五大科学工程——大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)的重要组成部分,OCS是LAMOST观测运行的神经中枢,是一个高度自动化的、复杂的巨型望远镜观测控制系统.它的主要任务是管理、协调和控制各子系统,使整个望远镜系统有条不紊地、按计划、有步骤地进行天文观测.OCS将是一个通过子系统之间、运行模块之间的软硬件接口构成的多层次的、集中与分散相结合的观测控制系统.把观测控制系统作为一个单独的子系统提出来则是在1995年,目前国际上只有为数不多的高度复杂的望远镜具备了观测控制系统.国内则是在LAMOST望远镜上首次使用OCS系统.OCS采用命令驱动模型完成天文学家制定的观测流程,本论文完善了命令驱动模型,给出了命令驱动模型中各组件的实现方案,规范了组件之间的关系与接口,并定义了控制信息数据集.OCS提供了给天文学家制定观测流程的设计平台,并提供了将观测命令转换成协调各子系统运行的基本命令的解析工具,OCS采用命令解析器实现天文学家与子系统之间的语义转换过程.本论文以编译理论为基础,给出了命令解析器中的语义转换算法,并设计实现了命令解析器.为了能有效地协调子系统共同完成观测任务,OCS在执行观测流程的过程中不仅要防止观测逻辑冲突,还要防止子系统硬件冲突.本论文借鉴局域网介质访问控制策略中的时槽环技术来实现协作子系统的过程.OCS时槽环实质是一种环状数据结构,该数据结构抽象了子系统的硬件,命令执行过程中,通过制定对OCS时槽的读写规则实现观测逻辑冲突与硬件冲突的消解.本论文在命令执行器中给出了OCS协作子系统的算法,并设计实现了命令执行器.论文从软件工程的角度构建整个OCS软件系统,OCS内部包含多个组件,每个组件实现特定的功能,因此构建OCS软件系统的一个关键问题就是如何把这些组件连接起来.为便于统一管理组件间交互的数据,OCS中采用消息总线作为组件间通讯的桥梁,OCS组件产生的消息都交给消息总线,需要特定消息的OCS组件只需向消息总线注册自己感兴趣的消息即可.本论文设计并实现了OCS消息总线.另外,本论文还完善了OCS与各子系统的接口协议,定义了接口数据集,设计实现了接口组件,基本实现了OCS-2级系统,符合工程进度,为观测控制系统的进一步的开发打下一个良好的基础.