發(fā)布時間：2020-05-14 04:56

【摘要】：中國巨型太陽望遠(yuǎn)鏡(CGST)是我國下一代大型地基太陽望遠(yuǎn)鏡的計劃,擬采用拼接鏡面主動光學(xué)技術(shù)實現(xiàn)具有8米口徑的環(huán)形主反射鏡面,其拼接鏡面子鏡的位姿檢測是CGST實現(xiàn)共相觀測的關(guān)鍵技術(shù)需求。本文重點(diǎn)研究基于位姿檢測的拼接光學(xué)鏡面主動校正技術(shù),主要內(nèi)容概述如下:(1)介紹了拼接鏡面主動光學(xué)原理,針對8m環(huán)形拼接太陽望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)的自由度探測、控制要求,介紹了一種新的8m環(huán)形拼接太陽望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)。然后,介紹了8m環(huán)形拼接太陽望遠(yuǎn)鏡拼接光學(xué)鏡面實驗樣機(jī)。(2)提出了一種基于位移和傾斜檢測的拼接光學(xué)鏡面測量方法,該方法采用相鄰子鏡邊緣安裝位移傳感器(也稱邊緣傳感器)和設(shè)置傾斜傳感器相結(jié)合的方法對子鏡位姿的三個主要自由度(鏡面的法向平動及兩個傾斜)進(jìn)行檢測,并通過位移促動器實現(xiàn)子鏡位姿的主動校正。其中,本文所提的傾斜傳感器為基于數(shù)字相機(jī)和激光的二維精密測角系統(tǒng)。根據(jù)提出的測角方案搭建測試平臺,通過高精度干涉儀進(jìn)行標(biāo)定,其測角精度可達(dá)0.05?。根據(jù)提出測量方法設(shè)計了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。(3)最后,搭建了基于位移和傾斜檢測的拼接光學(xué)鏡面控制系統(tǒng)并測試,利用測試系統(tǒng)分別對理論控制矩陣和實測控制矩陣進(jìn)行主動校正實驗。實驗結(jié)果表明,在靜態(tài)環(huán)境下,實測的控制矩陣和理論的控制矩陣校正效果不相上下;在擾動存在的情況下,實測的控制矩陣收斂速度優(yōu)于理論控制矩陣,但兩個控制矩陣均能將光學(xué)鏡面軸向平移(piston)均方誤差穩(wěn)定在20nm以內(nèi);子鏡間相對二面角傾斜(tip)和相對交錯傾斜(tilt)均方誤差穩(wěn)定在0.2?以內(nèi);完全達(dá)到控制要求。
【圖文】：

鏡面位姿檢測與主動校正方法展趨勢正屬于拼接鏡主動光學(xué)技術(shù)的內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。國外研究現(xiàn)狀拼接鏡主動光學(xué)技術(shù)的代表，它06 年建成的加納利大型望遠(yuǎn)鏡（以認(rèn)為它是凱克望遠(yuǎn)鏡的復(fù)制遠(yuǎn)鏡[21-26]的主鏡是由 36 個對角形是拋物面，，子鏡的面形數(shù)一，測量各拼縫兩邊子鏡的相對于調(diào)節(jié)子鏡的傾斜和前后移動.1 所示。

5 LAMOST 實圖
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH753.1;TP212

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本文編號：2662825