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《天文学报》2014,(3)
热变形是影响大型毫米波天线性能的关键因素之一.这种变形会改变天线反射面的轴线和焦距、恶化反射面面形,导致天线效率和指向精度恶化,同时也使天线效率和指向的长时间稳定性降低.由于太阳的周日运动,造成望远镜4个主支撑腿(简称支腿)之间存在温差,且该温差是变化的,从而引起方位轴的倾斜周期性变化.采用数字摄影测量、倾斜仪测量及天文实测等多种仪器和方法,研究了德令哈13.7m望远镜天线的热变形规律,并根据实时测量的主面温度分布,实现了副面自适应调焦补偿,使得天线效率提高近1倍.测量发现常规指向模型修正后的残差与天线主反射面(包括反射面板和背架,简称主面)直径方向温差存在线性相关性,故在指向解析模型中加入了温差修正项,并通过采用隔热材料包裹支腿的办法显著减小了支腿之间的温差,从而改善了望远镜的指向精度. 相似文献
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借助精密工程测量手段,对65 m天线背架的日照温度效应进行了实验研究.在天线背架设计坐标系下分析实验数据,建立了日照温度变形模型,得出背架结构沿X方向变形系数为Kx=1.30×10-5,沿Z方向变形系数为Kz=-0.44×10-5,沿Y方向变形偏向太阳照射一侧.根据实验数据建立的背架变形模型,模拟分析了65 m天线背架日照温度变形对面形精度的影响,得出环境温度变化1℃带来的面形精度(均方根值rms)影响分量约为0.09 mm.实验结果为65 m天线主动面调节提供了很有价值的参考数据. 相似文献
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基于数字摄影测量技术的13.7m毫米波天线面形检测 总被引：2，自引：0，他引：2
将工业数字摄影测量技术首次应用于13.7 m毫米波射电望远镜天线的面形精度检测中.为克服现场条件的限制,在测量中使用环形轨道输送相机,采用无线传输的方式进行现场摄影.采用回光材料制作人工的标志,利用编码标志完成摄站的自动定向和同名点匹配,用光束法平差的方法解算点的3D坐标.利用CAD面形转换法和自由拟合法计算面形偏差,最终480个调整点的面形CAD拟合后的偏差调整到了0.083 mm.验证了摄影测量在射电天文天线测量中的可行性和优越性. 相似文献
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天马望远镜的最高工作频段为43 GHz。为保证高质量的观测结果,需要研究风载荷对天线精度的影响。首先对观测站实测的风速风向数据做了统计分析,结果显示:10 m高度处10min时距平均风速小于4 m·s^-1的占比超过80%,主导风向为北-西北方向。然后,通过将倾斜仪实测结果与有限元模拟结果进行对比,验证了模拟的有效性,并进一步分析了在不同迎风姿态、不同风速下天线结构的平均风荷载响应,以及天线面形精度和指向精度的变化。结果表明,平均风荷载对天线指向精度,尤其是俯仰角指向精度的影响较大,对面形精度的影响较小;在弹性范围内,天线面形精度和指向精度与风速间均为二次关系。研究结果可为天线面形精度和指向精度的评估提供参考。 相似文献
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《天文学进展》2019,(2)
天马望远镜的最高工作频段为43 GHz。为保证高质量的观测结果,需要研究风载荷对天线精度的影响。首先对观测站实测的风速风向数据做了统计分析,结果显示:10 m高度处10min时距平均风速小于4 m·s~(-1)的占比超过80%,主导风向为北-西北方向。然后,通过将倾斜仪实测结果与有限元模拟结果进行对比,验证了模拟的有效性,并进一步分析了在不同迎风姿态、不同风速下天线结构的平均风荷载响应,以及天线面形精度和指向精度的变化。结果表明,平均风荷载对天线指向精度,尤其是俯仰角指向精度的影响较大,对面形精度的影响较小;在弹性范围内,天线面形精度和指向精度与风速间均为二次关系。研究结果可为天线面形精度和指向精度的评估提供参考。 相似文献
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全日面矢量磁像仪(Full-disk vector MagnetoGraph, FMG)是先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)的主载荷之一,摆镜作为FMG稳像系统的重要组成部分,其力学性能是决定载荷观测指标的重要一环,需要对其进行仿真.设计了一种侧面固定的柔性支撑镜体结构,通过调整垫片厚度,可以得到由弹性压片提供的不同大小支持力.为了确定合理的支持力范围,建立3种不同参数模型,使用有限元软件对摆镜模型进行了在轨无重力环境的静力学仿真以及摆镜摆动频率为100 Hz、摆幅为±0.1 mrad时的动力学仿真,并进一步分析了地面有重力试验环境对面形的影响.仿真结果表明所设计的摆镜机构模型均满足通光口径内静态和动态的面形波峰波谷差(PeakValley, PV)小于1/10波长,面形均方根误差(Root Mean Square, RMS)小于1/40波长的光学系统要求,地面有重力环境不会对面形产生显著影响.在仿真结果的基础上,对其中一种模型进行加工装配和实际测试,测试结果表明摆镜结构设计合理,仿真计算结果有效. 相似文献
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一架先进的设计、精心加工的光学望远镜，在工厂或组装车间检查光学质量合格后，在观测地点安装调整后必须要经过检验。因为在安装调整中，如果光学部件(如主镜和副镜)的光轴有横向偏离、倾斜，或者相互间距有偏差，都会使星象质量变坏。以我台将要进口的2．4m反射望远镜为例，讨论了在主副镜的安装调整中若产生误差，给星象质量带来的影响，从而可作为检验和验收望远镜时的参考。 相似文献
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Phi 1650mm口径反射镜是某套大口径精密光学元件检测装置中的定标校正模块, 用于对检测光路中的缩焦透镜等光学部件进行定标. 反射镜口径越大, 由于自身重力引起的变形问题越严重, 面型精度受到的影响也越大. 对于Phi 1650mm口径反射镜, 系统要求的技术指标是面型误差的均方根(Root Mean Square, RMS)小于1/70波长(波长为\lk 632.8nm). 针对这块光轴始终处于水平状态的大口径反射镜, 提出了坦克链支撑方案, 并与传统的钢带支撑做对比. 对坦克链支撑方案进行有限元分析, 逐步确定了坦克链节数和中心距, 根据标准选取了型号C2162H的双节距大滚子坦克链. 基于赫兹接触理论, 对坦克链滚子与反射镜的边缘非线性接触进行了模型简化. 经过Zernike多项式拟合后, RMS为2.58nm, 满足设计要求. 坦克链支撑结构简单、成像质量好, 同时降低了反射镜的倾覆风险, 可靠性高. 相似文献
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高精度时频信号传递是现代物理学、天文学和计量科学所需要的重要技术. 要实现空间高精度时频传递必须考虑相对论效应的影响. 在IAU(国际天文学联合会)2000决议提出的相对论天文参考架下, 结合当今国内外微波和激光链路传递技术, 考察了在信号传递过程中涉及到的相对论效应, 在地心天球坐标系下提出了超高精度的相对论理论模型($1/c^4$量级), 可用于未来高精度频率传递试验. 并在该频率不确定度的前提下结合实例对定轨精度、信号转发间隔等技术指标给出了约束条件, 对于国内未来空间超高精度时频传递以及开展相关的科研任务具有较重要的参考和应用价值. 相似文献
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云南天文台1m红外太阳望远镜是多功能、多波段的太阳望远镜,望远镜使用过程中主镜的热变形直接关系这系统的光学精度,建立光学系统的光机热结合的分析方法,可以直观的得到热辐射对光学系统的影响结果,使得望远镜的设计阶段就能评估热变形对系统的精度影响,确定光学元件是否满足要求. 相似文献
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Ying-Xi Zuo Yang Li Ji-Xian Sun Ji Yang Jing-Jing Li Ye Xu Deng-Yun He Qin-Hong Fan Sheng-Hong Fan 《Chinese Astronomy and Astrophysics》2011,35(4):439-446
Based on digital photogrammetric measurements, the antenna panels of the Delingha 13.7m radio telescope are adjusted to make the main dish have an optimal paraboloidal surface at the elevation of 52°, thus the overall antenna efficiency is optimized for different observing elevations. Observations indicate that the aperture efficiency of the telescope has been improved approximately twice in comparison with the antenna panels adjusted on the basis of theodolite measurements. According to the results of the measurements at different elevations, the models of antenna gravity deformation are built, including the displacement and tilt angle of the subreflector, as well as the focal length and surface error of the main reflector, as functions of elevation angle. In the process of modeling the gravity deformation of the main dish, instead of the direct calculation method, the least square fitting on the measured surface errors at different elevation angles is adopted, in order to reduce the effect of measurement errors on the accuracy of the model. 相似文献
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Hai-Yan Zhang Ming-Chang Wu You-Ling Yue Heng-Qian Gan Hao Hu Shi-Jie Huang 《天文和天体物理学研究(英文版)》2018,(4)
An active reflector is one of the three main innovations incorporated in the Five-hundredmeter Aperture Spherical radio Telescope(FAST).The deformation of such a huge spherically shaped reflector into different transient parabolic shapes is achieved by using 2225 hydraulic actuators which change the position of the 2225 nodes through the connected down tied cables.For each different tracking process of the telescope,more than 1/3 of these 2225 actuators must be in operation to tune the parabolic aperture accurately and meet the surface error restriction.This means that some of these actuators are inevitably located within the main beam of the receiver,and Electromagnetic Interference(EMI)from the actuators must be mitigated to ensure the scientific output of the telescope.Based on the threshold level of interference detrimental to radio astronomy described in ITU-R Recommendation RA.769 and EMI measurements,the shielding efficiency(SE)requirement for each actuator is set to be 80 d B in the frequency range from 70 MHz to 3 GHz.Therefore,Electromagnetic Compatibility(EMC)was taken into account in the actuator design by measures such as power line filters,optical fibers,shielding enclosures and other structural measures.In 2015,all the actuators had been installed at the FAST site.Till now,no apparent EMI from the actuators has been detected by the receiver,which demonstrates the effectiveness of these EMC measures. 相似文献
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射电天线指向精度通常要求小于主波束宽度的1/10, 对于短厘米波段或毫米波段的大口径反射面天线, 指向精度要求高达几个角秒, 对于天线性能目标的实现是个巨大的挑战, 因此对于大口径高频段的反射面天线来说指向问题成为天线性能实现的重要关注焦点. 在众多影响天线指向精度的结构子系统因素中, 对主反射面变形因素的研究很少. 文章结合天线的结构特点建立了反射面空间坐标系统, 并基于变形后主面点的空间坐标值, 提出了3自由度下的非线性最小二乘吻合的方法去精准预测天线指向. 最后利用空间几何关系严格推导出了服务于天线指向误差修正的俯仰和方位的精确调整量, 从而构建了主面变形同指向误差之间的间接关系, 这对大型射电天线指向精度的提升具有一定的指导意义. 相似文献
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MEI Geng-jun XIANG Bin-bin WANG Na WANG Zhao-jun 《Chinese Astronomy and Astrophysics》2021,45(2):236-251
The pointing accuracy of a radio telescope is usually less than one-tenth of its antenna beam width. For large-aperture antennas at the short-centimeter band or millimeter-wave band, the pointing accuracy must be as high as several arc seconds. Therefore, for large-diameter and high-frequency reflector antennas, the pointing problem has become an important focal point to realize the antenna performance. Among many structural subsystem factors that affect the antenna pointing accuracy, there has been only less study on the factor of main reflector deformation. Based on the structural characteristics of the antenna, a reflector space coordinate system is established in this paper. And based on the space coordinates of the main reflector surface points after deformation, a non-linear least squares fitting method with 3 degrees of freedom is proposed to accurately predict the antenna pointing. Finally, the space geometric relationship is used to strictly derive the precise adjustments on the elevation and azimuth in order for correcting the antenna pointing error, and the indirect relationship between the main reflector deformation and the pointing error is constructed. This has certain guiding significance for improving the pointing accuracy of large radio antennas. 相似文献
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