南山26米射電望遠(yuǎn)鏡軌道高差測量及其對指向精度的影響
發(fā)布時間:2022-02-09 13:46
輪軌式天線的軌道作為承載整個天線重量的基礎(chǔ),其精度直接影響天線在方位方向運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性,引起天線軸系偏差從而影響天線的指向精度。介紹改造后的烏魯木齊南山26 m射電望遠(yuǎn)鏡(Nanshan Radio Telescope, NSRT)軌道結(jié)構(gòu)以及軌道高差測量,并建立天線在不同方位、俯仰角下軌道高差引起天線指向偏差的數(shù)學(xué)模型。利用"十字掃描"法實(shí)測多顆標(biāo)準(zhǔn)源在相應(yīng)位置的指向數(shù)據(jù),并通過高斯擬合得到指向偏差。通過分析可知,軌道高差引起的指向偏差經(jīng)過修正可以提高天線的指向精度。
【文章來源】:天文研究與技術(shù). 2019,16(02)CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
南山26m射電望遠(yuǎn)鏡Fig.1NSRT26mtelescope
米射電望遠(yuǎn)鏡軌道高差測量及其對指向精度的影響臺傾角儀和水準(zhǔn)儀[2]測量軌道高差,研究軌道沉降對天線指向的影響。意大利撒丁島64m[7]和美國深空探測網(wǎng)(DeepSpaceNetwork,DSN)34m[8]等使用傾角儀測量大口徑射電望遠(yuǎn)鏡的軌道高差,計算出天線的指向偏差。本文建立軌道高差引起天線指向偏差的模型,選取射電源通過“十字掃描”法進(jìn)行實(shí)測得到指向偏差,對比實(shí)測值與軌道高差引起的指向偏差用以修正指向。圖1南山26m射電望遠(yuǎn)鏡Fig.1NSRT26mtelescope圖2南山26m射電望遠(yuǎn)鏡焊接軌道Fig.2WeldingjointofNSRT1軌道高差測量1.1軌道高差測量方案26m射電望遠(yuǎn)鏡軌道改造為11段弧形鋼軌整體焊接式軌道,軌道直徑15m、寬210mm。整個改造過程中,在灌漿澆筑前、軌道底部懸空部分灌漿澆筑后和軌道上加載天線載荷后3個不同施工期對天線軌道精度進(jìn)行了測量,前2期測量結(jié)果主要說明軌道灌漿的質(zhì)量達(dá)到了天線安裝過程的精度要求,第3期是軌道加載荷后正常運(yùn)行一段時間測量,結(jié)果作為天線改造完成后的精度指標(biāo)。由于白天溫差大對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生較大影響,因此測量時間調(diào)整到夜間23:30以后,此時環(huán)境溫度較為均勻,測得的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確。使用徠卡高精度水準(zhǔn)儀和高度尺測量,在軌道上布設(shè)220個觀測點(diǎn),軌道內(nèi)外圈各布88個點(diǎn),軌道中圈布44個點(diǎn),具體布設(shè)如圖3。以J0為觀測基準(zhǔn)點(diǎn),逆時針順序編號,標(biāo)記觀測點(diǎn)77個(單圈),共內(nèi)外2圈。在與焊縫相鄰的校正點(diǎn)處中間位置加測2個點(diǎn),焊縫以H1逆時針順序編號,標(biāo)記觀測點(diǎn)11個(單圈),共內(nèi)中外3圈,在焊縫與焊縫之間的軌道中間位置,以
針順序編號,標(biāo)記觀測點(diǎn)11個(單圈),共內(nèi)中外3圈,在焊縫與焊縫之間的軌道中間位置,以N1逆時針順序編號,標(biāo)記觀測點(diǎn)11個。為了區(qū)分內(nèi)外軌道,以字母a表示外側(cè)軌道,b表示中間軌道,c表示內(nèi)側(cè)軌道,共標(biāo)記觀測點(diǎn)220個。1.2軌道高差測量結(jié)果1.2.1軌道改造3期的高差測量和數(shù)據(jù)分析26m射電望遠(yuǎn)鏡的軌道不平度要求為0.45mm(峰峰值),在軌道焊接后、灌漿后以及天線落到軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后,對軌道不平度進(jìn)行了3次測量。對軌道施工中的每個關(guān)鍵階段進(jìn)行監(jiān)圖3南山26m射電望遠(yuǎn)鏡軌道觀測點(diǎn)和焊縫分布Fig.3NSRT26mtrackobservationpointandwelddistribution測可以及時修正裝調(diào)誤差,為滿足軌道精度要求起到重要的作用。951
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]26米天線座架溫度分布規(guī)律及變形影響分析[J]. 王惠,寧云煒,閆浩. 天文研究與技術(shù). 2018(02)
[2]軌道不平度對天線指向的影響分析與修正[J]. 劉璇,艾力·玉蘇甫,項(xiàng)斌斌,王從思,許謙,王軍. 天文學(xué)報. 2017(04)
[3]TM65m天線基礎(chǔ)和軌道沉降及對天線指向的影響[J]. 付麗,凌權(quán)寶,趙融冰,錢志瀚,錢宏亮,茍偉,郭文,范慶元,劉慶會. 紅外與激光工程. 2016(11)
[4]考慮軌道不平度的射電望遠(yuǎn)鏡指向修正方法[J]. 姜正陽,孔德慶,張洪波,王松根. 天文研究與技術(shù). 2015(04)
[5]新疆奇臺110米射電望遠(yuǎn)鏡[J]. 王娜. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2014(08)
[6]天線軌道變形精密測量與指向偏差模型研究[J]. 李永江,艾力·玉蘇甫,張正祿,艾力·伊沙木丁. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2013(02)
碩士論文
[1]110米高精度全可動反射面天線軌道不平度及其對指向精度的影響[D]. 吳江.西安電子科技大學(xué) 2016
本文編號:3617116
【文章來源】:天文研究與技術(shù). 2019,16(02)CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
南山26m射電望遠(yuǎn)鏡Fig.1NSRT26mtelescope
米射電望遠(yuǎn)鏡軌道高差測量及其對指向精度的影響臺傾角儀和水準(zhǔn)儀[2]測量軌道高差,研究軌道沉降對天線指向的影響。意大利撒丁島64m[7]和美國深空探測網(wǎng)(DeepSpaceNetwork,DSN)34m[8]等使用傾角儀測量大口徑射電望遠(yuǎn)鏡的軌道高差,計算出天線的指向偏差。本文建立軌道高差引起天線指向偏差的模型,選取射電源通過“十字掃描”法進(jìn)行實(shí)測得到指向偏差,對比實(shí)測值與軌道高差引起的指向偏差用以修正指向。圖1南山26m射電望遠(yuǎn)鏡Fig.1NSRT26mtelescope圖2南山26m射電望遠(yuǎn)鏡焊接軌道Fig.2WeldingjointofNSRT1軌道高差測量1.1軌道高差測量方案26m射電望遠(yuǎn)鏡軌道改造為11段弧形鋼軌整體焊接式軌道,軌道直徑15m、寬210mm。整個改造過程中,在灌漿澆筑前、軌道底部懸空部分灌漿澆筑后和軌道上加載天線載荷后3個不同施工期對天線軌道精度進(jìn)行了測量,前2期測量結(jié)果主要說明軌道灌漿的質(zhì)量達(dá)到了天線安裝過程的精度要求,第3期是軌道加載荷后正常運(yùn)行一段時間測量,結(jié)果作為天線改造完成后的精度指標(biāo)。由于白天溫差大對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生較大影響,因此測量時間調(diào)整到夜間23:30以后,此時環(huán)境溫度較為均勻,測得的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確。使用徠卡高精度水準(zhǔn)儀和高度尺測量,在軌道上布設(shè)220個觀測點(diǎn),軌道內(nèi)外圈各布88個點(diǎn),軌道中圈布44個點(diǎn),具體布設(shè)如圖3。以J0為觀測基準(zhǔn)點(diǎn),逆時針順序編號,標(biāo)記觀測點(diǎn)77個(單圈),共內(nèi)外2圈。在與焊縫相鄰的校正點(diǎn)處中間位置加測2個點(diǎn),焊縫以H1逆時針順序編號,標(biāo)記觀測點(diǎn)11個(單圈),共內(nèi)中外3圈,在焊縫與焊縫之間的軌道中間位置,以
針順序編號,標(biāo)記觀測點(diǎn)11個(單圈),共內(nèi)中外3圈,在焊縫與焊縫之間的軌道中間位置,以N1逆時針順序編號,標(biāo)記觀測點(diǎn)11個。為了區(qū)分內(nèi)外軌道,以字母a表示外側(cè)軌道,b表示中間軌道,c表示內(nèi)側(cè)軌道,共標(biāo)記觀測點(diǎn)220個。1.2軌道高差測量結(jié)果1.2.1軌道改造3期的高差測量和數(shù)據(jù)分析26m射電望遠(yuǎn)鏡的軌道不平度要求為0.45mm(峰峰值),在軌道焊接后、灌漿后以及天線落到軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后,對軌道不平度進(jìn)行了3次測量。對軌道施工中的每個關(guān)鍵階段進(jìn)行監(jiān)圖3南山26m射電望遠(yuǎn)鏡軌道觀測點(diǎn)和焊縫分布Fig.3NSRT26mtrackobservationpointandwelddistribution測可以及時修正裝調(diào)誤差,為滿足軌道精度要求起到重要的作用。951
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]26米天線座架溫度分布規(guī)律及變形影響分析[J]. 王惠,寧云煒,閆浩. 天文研究與技術(shù). 2018(02)
[2]軌道不平度對天線指向的影響分析與修正[J]. 劉璇,艾力·玉蘇甫,項(xiàng)斌斌,王從思,許謙,王軍. 天文學(xué)報. 2017(04)
[3]TM65m天線基礎(chǔ)和軌道沉降及對天線指向的影響[J]. 付麗,凌權(quán)寶,趙融冰,錢志瀚,錢宏亮,茍偉,郭文,范慶元,劉慶會. 紅外與激光工程. 2016(11)
[4]考慮軌道不平度的射電望遠(yuǎn)鏡指向修正方法[J]. 姜正陽,孔德慶,張洪波,王松根. 天文研究與技術(shù). 2015(04)
[5]新疆奇臺110米射電望遠(yuǎn)鏡[J]. 王娜. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2014(08)
[6]天線軌道變形精密測量與指向偏差模型研究[J]. 李永江,艾力·玉蘇甫,張正祿,艾力·伊沙木丁. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2013(02)
碩士論文
[1]110米高精度全可動反射面天線軌道不平度及其對指向精度的影響[D]. 吳江.西安電子科技大學(xué) 2016
本文編號:3617116
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