【摘要】：相對于傳統(tǒng)地平式或赤道式望遠鏡,斜軸式望遠鏡因其特殊的機架結構更能適應自然條件嚴酷的極端臺址環(huán)境。十二五國家重大基礎科技設施的南極Dome A 5米口徑太赫茲望遠鏡(DATE5)正是采用了斜軸式機架設計以適應南極冰穹A高寒以及無人值守的臺址條件。相對于地平式和赤道式望遠鏡,斜軸式望遠鏡在天文領域的應用相對較少,針對其特殊非正交軸系運動特性的研究,尤其是指向誤差修正模型的研究還比較缺乏。基于此研究背景,本論文致力于建立一套適合斜軸式天線結構的高精度指向誤差修正模型。首先,推導出了斜軸式機架與傳統(tǒng)地平式機架之間的坐標轉換關系,在此基礎上根據地平式天線的經典指向模型類比得到斜軸式天線的解析參數(shù)指向模型。接下來,提出一種基于數(shù)字攝影測量技術的新型指向誤差測量方法,該方法通過數(shù)字攝影測量精確獲得天線各部件之間的相對運動關系,從而在不依賴天文觀測的條件下就對天線指向誤差進行標定,并且還可以對指向模型中的各誤差項進行分離和單獨測量。采用該方法對紫金山天文臺1.2m口徑斜軸式亞毫米波天線的指向誤差特性開展了實驗研究。根據實驗測量結果,建立了該天線指向誤差的解析參數(shù)模型,并根據天線自身的運動特點在傳統(tǒng)的七項參數(shù)模型的基礎上引入了一些新的誤差項。此外,還對指向模型中的一些主要誤差項進行了分離測量,并將獨立測量的誤差系數(shù)與通過模型擬合的誤差系數(shù)進行了比較,從而驗證了指向模型的準確性和合理性。最后,采用傳統(tǒng)解析參數(shù)模型與BP神經網絡模型相結合的方法,對天線的全天指向誤差進行了擬合,進一步提高了指向模型的精度和可靠性。本研究的成果為DATE5望遠鏡的工程建設奠定了指向測量和修正方面的技術基礎,并可為未來同類型望遠鏡的研制提供技術參考。
【圖文】：

圖 1-1 南極 5 米太赫茲望遠鏡概念設計圖：整體外觀（左）和外罩內部結構（右）1）精度要求高，高精度的指向對指向的測量誤差提出了更高的要求，同建立指向誤差模型時需要考慮更多的誤差因素。2）DATE5 采用了特殊的斜軸式機架形式，該機架形式采用了非正交軸系

圖 1-2 五點掃描法掃描示意圖，傳統(tǒng)的指向測量方法都依賴于對天文點源的觀測，的精度，需要使用大量指向觀測樣本。然而在太赫茲文點源十分稀缺，，且往往無法覆蓋整個天區(qū)，因此傳
【學位授予單位】：上海師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：O441.4;TN820

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本文編號：2690464