卡氏天线副反射面补偿技术中的若干问题研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangmingli1213
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国天文学尤其是射电天文科学与技术的发展和深空探测等航天项目的稳步推进,对与之相关的配套大型科研与工程基础设施正在全国各地大量建设中,上海65米望远镜,贵州500米望远镜和新疆110米望远镜等都在为天文观测和深空探测创造条件,而探测仪器各个系统的可靠性是保证其正常工作的前提。本文的现实研究背景主要来自两个方面:首先,新疆天文台积极推进新疆奇台110米射电望远镜(QTT)项目的立项与建设,已经成功申请了2015年国建重点基础研究发展计划(973)项目资助,并计划在同一年继续用QTT申请国家“十三五”计划重大科技基础设施项目,110米射电望远镜有众多技术突破,其中通过调节副反射面位置来补偿大尺度的主反射面机械变形的技术是国内几乎很少应用的;其次,就短期台内发展计划而言,建成于1994年的南山25米望远镜已经常规运行了20年,设备老化需要改造,为探月观测提供可靠性支持,改造目标之一就是希望通过调整副反射面来改善望远镜整体电性能,使整个甚长基线干涉测量系统(VLBI)的分辨率和灵敏度都有所提高,为控制中心传输更准确的轨道数据。  本文主要内容分为四个方面:第一,对主反射面变形的简单论证。主反射面的变形是需要进行副反射面补偿其变形带来的影响的原因,变形的原因有重力、风场、温度等,其中重力载荷对变形的影响最大。本文在此环节利用有限元方法仿真了望远镜主反射面在7个俯仰角下的重力变形工况,得到了变形均方根误差(RMS)的变化规律,并通过经典的Ruze公式展示了望远镜在不同工作波段受变形影响的现状。第二,对副反射面补偿数据库建立方法的研究。本文初步构想是建立望远镜补偿数据库,通过软件调用数据库中的副反射面调整量来控制六自由度并联机器人的六个驱动杆,使副反射面达到预定位置。基于此想法本文在前人对赋形主反射面位置坐标调整量的研究基础上,采用了一种精度较高的数值拟合方法对7个俯仰角对应的位置坐标调整量进行了数据拟合,得到了拟合模型并建立了部分副反射面调整量数据库。第三,对副反射面六自由度并联机器人伺服系统的仿真。单杆伺服系统的控制效果直接决定副反射面的调节效果,为保证补偿精度,使副反射面快速准确稳定地补偿主反射面焦点残差,并尽量避免静态误差,本文对单杆伺服控制系统进行了仿真,对比模糊控制和参数自适应模糊PID控制的效果,并检验了各控制器在输入低频噪声时的响应结果,找出了综合响应效果最佳的控制器,为精准补偿创造了条件。通过对自适应滤波器的仿真优化提高了系统鲁棒性。第四,设计基于六自由度并联机器人的副反射面调节系统软件流程。25米望远镜改造完成后,副反射面调节系统需要完成两个任务:自动换馈和副反射面实时补偿,本文考虑此特殊功能设计了基于六自由度并联平台的软件流程,首先详细分析了六自由度并联平台的运动学原理,主要侧重叙述位置反解和位置反解对于六自由度并联机器人应用于副反射面调节系统的意义,并基于此设计了可同时实现自动换馈和副反射面补偿的软件流程,为源代码的编写,调试与验收创造了条件。  本文所有研究内容均基于望远镜副反射面六自由度并联平台系统,最终目的是提高望远镜系统的可靠性和整体电性能,意义在于为将来高精度天文观测,高可靠性深空探测(探月和火星探测)服务并为110米望远镜建设提供少量技术支持。
其他文献
引力透镜效应是由于沿视线方向的物质分布对光线路径的改变引起的。因此,我们预期弱引力透镜巡天寻找星系团的选择函数是由星系团的质量决定的。利用数值模拟数据,我们分析了暗
本文综述了blazar天体的观测性质和理论模型,详细介绍了blazar天体的多波段性质,全面总结了blazar天体的基本理论。 全文分为五章。 第一章简明扼要地介绍了活动星系核的
本论文给出了国家天文台乌鲁木齐天文站近几年来脉冲到达时间的观测研究结果。我们的脉冲星观测是从2000年1月开始的,用的是乌鲁木齐南山观测基地的25米射电望远镜,这是国内唯
卢西恩·弗洛伊德的人物油画具有极大的艺术魅力,这与其炉火纯青的技法有着密切的联系,除此之外,油画中对于色彩的运用更是别具一格。而目前对于弗洛伊德油画的研究,大多集中
“do、re、mi、fa、so、la、si……”从一间教室里飘出美妙的音乐声,这是孩子们在上音乐课。   戴着眼镜的音乐老师笑眯眯地说:“在简谱中,我们最为熟悉的音阶do~si被表示为数字1~7,休止符以0表示。在数学中,数字0~9可以组成各种各样的算式。在音乐中,1~7也能构成千变万化的乐章。”   老师话刚说完,哈哈乐就站起来问道:“老师,数学和音乐有什么关系呢?”   老師看着这个勤学好问的
GPS(GHz-PeakedSpectrum)源已形成致密射电源的一个重要子类。在过去的四十多年里已引起天文学家的很大兴趣。大量的VLBI观测发现GPS星系中有较高的比例为致密对称双源(CSO),
耀变体(blazar)是一类极端的活动星系核(AGN),根据宽发射线强弱划分为平谱射电类星体(FSRQ)及蝎虎天体(BL Lac),很多证认的河外γ射线源都属于这一类。由于它们产生的相对论喷
“坦培拉”(Tempera)不是地名,不是人名,它是一种绘画技法,以含有水、油成分的乳液为媒介剂,有不同的种类。坦培拉是油画(油彩)的前身,许多西方绘画名作都是用坦培拉的材料和
<正>一、城市交通环境现状分析与研究交通需求与供给之间的不平衡发展给城市道路交通带来的直接问题之一就是加剧了交通拥挤的程度。根据长春市政府官方统计,2015年长春市汽
学位