發(fā)布時(shí)間：2018-08-05 19:30

【摘要】：準(zhǔn)確解算與監(jiān)控大望遠(yuǎn)鏡主鏡位姿是實(shí)現(xiàn)主鏡位置控制,提高大望遠(yuǎn)鏡成像質(zhì)量的前提。根據(jù)大望遠(yuǎn)鏡的主鏡控制的需要,研制了大望遠(yuǎn)鏡主鏡位姿解算與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。利用主鏡底部安裝的3個(gè)直線位移傳感器,由主鏡移動(dòng)的幾何位置關(guān)系實(shí)現(xiàn)軸向自由度Z,旋轉(zhuǎn)自由度Rx、Ry的解算,利用主鏡側(cè)向安裝的3個(gè)位移傳感器,考慮了主鏡材料溫度變化,實(shí)現(xiàn)了軸向位移X、Y,鏡溫度導(dǎo)致的半徑變化r的解算。利用虛擬儀器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的采集分析及實(shí)時(shí)監(jiān)控,仿真出主鏡位移變化的三維運(yùn)動(dòng)。在重復(fù)精度為平移誤差小于1μm,角度偏轉(zhuǎn)誤差小于1 arcsec的Stewart平臺(tái)上安裝虛擬鏡,安裝底部和側(cè)向傳感器,解算與監(jiān)測(cè)虛擬鏡的各自由度位移并進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明:在位移X、Y、Z整個(gè)量程-2.2~2.2 mm內(nèi),解算與基準(zhǔn)位移差在10μm以內(nèi)。在旋轉(zhuǎn)位移Rx、Ry整個(gè)量程-1 500~1 500 arcsec范圍內(nèi),解算與基準(zhǔn)位移差在15 arcsec內(nèi),滿足大型望遠(yuǎn)鏡解算位移及控制要求。
[Abstract]:Accurate calculation and monitoring of the position and attitude of the primary mirror of large telescope is the premise to realize the position control of primary mirror and improve the imaging quality of large telescope. According to the need of primary mirror control of large telescope, the position and attitude calculation and monitoring system of primary mirror for large telescope is developed. Three linear displacement sensors installed at the bottom of the primary mirror are used to calculate the axial degree of freedom (Z) and the rotational degree of freedom (R _ x-R _ y) by the geometric position relation of the primary mirror's movement, and the three displacement sensors installed in the side direction of the primary mirror are used. Considering the temperature change of the primary mirror material, the solution of the axial displacement XY and the radius change r caused by the mirror temperature is realized. The virtual instrument technology is used to collect and analyze the sensor data and monitor the sensor data in real time. The 3D motion of the displacement change of the primary mirror is simulated. The virtual mirror is installed on the Stewart platform where the translation error is less than 1 渭 m and the angle deflection error is less than 1 arcsec. The bottom and lateral sensors are installed, and the displacement of the virtual mirror is calculated, monitored and tested. The results show that the difference between the calculated displacement and the reference displacement is within 10 渭 m within the whole range of 2. 2 ~ 2. 2 mm. In the range of 1 500 arcsec, the difference between the calculation and the reference displacement is within 15 arcsec, which meets the requirement of large telescope to calculate the displacement and control.
【作者單位】： 中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;
【基金】：中科院第三期創(chuàng)新工程資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TP274;TH743

【參考文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2166775