TM65m射电望远镜副面随动模型及性能评估

发布时间：2019-08-27 10:26

【摘要】：天马65 m射电望远镜副面系统的安装可以用来补偿副面支撑和主面的重力变形,在不同的俯仰角度上,副面位姿的调整可以提高天线的效率和指向性能,本文建立了副面位姿随俯仰角变化的模型,测试结果表明副面随动模型可以有效改善65 m望远镜在高低仰角上的效率,分别达到20%和15%,使得在整个俯仰角范围内,X波段的接收效率均到达60%以上;副面随动模型导致的指向偏差与grasp仿真结论符合良好.
【图文】：

蕴煜咧赶蚝托鐮实挠跋?建立随着俯仰角度变化的副面位姿随动调整模型,在高低仰角上效率改善最大可以达到20%以上,使得在整个俯仰角范围内,天线效率高于60%.因此本文的仿真分析和实践方法对国内日后厘米波段大型射电望远镜的建设和升级具有普遍的参考意义和应用价值.1副面位姿定义TM65m副面调整机构属于基于Stewart并联机构,由定平台、动平台和6个分支组成,各分支分别通过虎克铰和球铰与定平台和动平台相连,且均含有一移动副,所以动平台可以在三维空间内相对于定平台作任意方向的移动和绕任意轴线的转动,结构示意见图1,通过6杆伸缩运动,实现副面5个自由度的调整.在工作中,软件接口为5个自由度参数,通过副面控制计算机解算后得到六杆位移量,驱动6根滚珠丝杠运动至目标位置.TM65m副面坐标定义见图2:天线水平放置时,X为俯仰轴;Y与俯仰齿轮面平行(在天线水平时,为重力方向);Z为焦距对外方向;为沿X轴转角,为沿Y轴转角,均符合右手法则,其各自的运动范围和精度见表1.在天线观测过程中,随着俯仰角度的变化,Z向和Y向以及的变化相对较大,图3示意了俯仰角从90°变化到40°时,副面相对主面的位姿变化情图1(网络版彩图)副面六杆机构模型图Figure1(Coloronline)Modelofthesub-reflectorsixbarmechanism.图2副面坐标定义Figure2Definitionofthesub-reflectorcoordinate.表1副面运动范围和精度Table1Sub-reflectormovingrangeandaccuracyX(mm)Y(mm)Z(mm)(arcsecs)(arcsecs)运动范围±100±100±1002° 8°±2°定位精度<0.05<0.05<0.05<10<10图3随仰角变化,副面相对主面的位姿变化Figure3Sub-reflectorposechangingrelactivetomainsurfacecausedbydifferentelevations.况,副面表现出位置中心下降(y)、相对主面的焦距

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本文编号：2529710