帮助 关于我们

返回检索结果

激光跟踪仪在大型双反射面天线形面在线调整中的应用
Application of Laser Tracker to Online Adjustment of Structural Deformation for Large Dual-Reflector Antenna

查看参考文献22篇

许谦 1,2   连培园 3  
文摘 大型高精度双反射面天线的结构变形严重恶化其电性能,工程中开展天线形面测量与调整工作极为重要。针对目前工程中实现大型天线形面在线调整难的问题,探讨了一种利用激光跟踪仪从天线副面测量主面形面的调整方案。将激光跟踪仪安装在副面的背面,且激光探头可沿着副面背面的边沿导轨移动,则利用激光跟踪仪靶标自动搜索功能,实现从副面测量主面形面而不影响天线正常工作。基于上述测量方案,从最佳拟合反射面的概念出发,推导了双反射面天线副面的位姿调整量和主面的促动器调整量。相比传统方法,该方案能够实现在线自动测量,且因测量系统依附于副面,故无需测量副面的刚体位移即可同时得到主面和副面最佳匹配时各自的调整量。针对某35 m双反射面天线仿真分析了该方案的调整效果,结果表明,仅调整副面时的形面误差范围由±3.5 mm减小到±1 mm,同时调整主副面时的形面误差近似为零,不过在工程应用时还需要考虑测量系统测量精度的影响。该方案可有效改善反射面天线的形面精度和电性能,可为工程中大型高精度双反射面天线形面的闭环调整提供参考。
其他语种文摘 Objectives:Structural deformation of dual-reflector antenna with large aperture and high surface precision will greatly decrease its electrical performance,and performing surface measurement and adjustment is of great importance.For the problem of online adjustment of structural deformation in engineering,one online adjustment method is presented based on a laser tracker measuring system.Methods:Assumed that a laser tracker is installed on the back frame of sub-reflector and laser probe can move along the guideway on the edge of sub-reflector,with its ability of automatic target search,it will be possible to realize automatic measurement during antenna operation.Based on the above measuring strategy,we derive the pose adjustments of sub-reflector and the panel adjustments of main reflector based on the concept of best-fit reflector using the measured surface information of main reflector.The proposed method can achieve the online measurement,and because the measuring system is fixed on the sub-reflector,there is no need to measure the position and attitude of the sub-reflector again.Results:For a 35 m reflector antenna,the adjustment precision is discussed,and simulation results show that the surface error is reduced to ±1 mm from ±3.5 mm when only the sub-reflector is adjusted and the surface error is nearly zero when the sub-reflector and main reflector are both adjusted.It should be noted that the measurement accuracy of the whole measuring system should be further considered in engineering.Conclusions:The proposed method can greatly improve reflector's surface accuracy and electromagnetic performance,and it can provide helpful guidance for automation closed-loop surface adjustment of large dual-reflector antenna.
来源 武汉大学学报. 信息科学版 ,2022,47(3):396-404 【核心库】
DOI 10.13203/j.whugis20200073
关键词 反射面天线 ; 变形检测 ; 形面调整 ; 远场方向图 ; 激光跟踪仪
地址

1. 中国科学院新疆天文台, 新疆, 乌鲁木齐, 830011  

2. 中国科学院射电天文重点实验室, 中国科学院射电天文重点实验室, 新疆, 乌鲁木齐, 830011  

3. 西安电子科技大学机电工程学院, 陕西, 西安, 710071

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1671-8860
学科 测绘学
基金 新疆维吾尔自治区天山雪松计划 ;  国家自然科学基金 ;  国家重点研发计划 ;  中国科学院青年创新促进会项目 ;  中国科学院天文台站设备更新及重大仪器设备运行专项经费
文献收藏号 CSCD:7176513

参考文献 共 22 共2页

1.  李金岭. 关于我国天测与测地VLBI网络未来建设的讨论. 武汉大学学报·信息科学版,2010,35(6):670-673 CSCD被引 15    
2.  Ukita N. Thermal and Wind Effects on the Azimuth Axis Tilt of the ASTE 10-m Antenna. Publications of the National Astronomical Observatory of Japan,2007,10:25-33 CSCD被引 3    
3.  Greve A. The Beam Pattern of Reflector Antennas with Buckled Panels. IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2010,58(3):959-962 CSCD被引 3    
4.  Zhang J. A Compensator for Large Antennas Based on Pointing Error Estimation Under a Wind Load. IEEE Transactions on Control Systems Technology,2017,25(5):1912-1920 CSCD被引 5    
5.  钱宏亮. 上海65m射电望远镜太阳辐射作用分析. 工程力学,2012,29(10):378-384 CSCD被引 11    
6.  李金岭. 佘山13 m口径射电望远镜指向扫描数据解析. 武汉大学学报·信息科学版,2020,45(2):159-166 CSCD被引 2    
7.  Duan B Y. Reflector Antenna Distortion Analysis Using MEFCM. IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2009,57(10):3409-3413 CSCD被引 28    
8.  Rocca P. Interval Arithmetic for Pattern Tolerance Analysis of Parabolic Reflectors. IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2014,62(10):4952-4960 CSCD被引 9    
9.  Lian P Y. Effects of Nonuniform Surface Errors along the Radius on Reflector's Radiation Characteristic and Its Quality Evaluation. IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2015,63(5):2312-2316 CSCD被引 5    
10.  王从思. 大型射电望远镜天线主动面补偿研究进展. 中国科学:物理学力学天文学,2017,47(5):19-34 CSCD被引 5    
11.  马增祥. 基于刚体位移的天线反射面拟合新算法. 机械工程学报,2010,46(18):29-35 CSCD被引 15    
12.  Ryohei K. New 50-m-Class Single Dish Telescope:Large Sub-millimeter Telescope (LST). Astrophysics,2017(1):301-312 CSCD被引 1    
13.  Feng S F. Design of Tipping Structure for 110 m High-Precision Radio Telescope. Acta Astronautica,2017,141:50-56 CSCD被引 4    
14.  Lian P Y. A Pattern Approximation Method for Distorted Reflector Antennas Using Piecewise Linear Fitting of the Exponential Error Term. IEEE Transations on Antennas Propag,2015,63(10):4546-4551 CSCD被引 9    
15.  Dong J. Correcting Gravitational Deformation at the Tianma Radio Telescope. IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2018,66(4):2044-2048 CSCD被引 10    
16.  王伟. 机械结构因素对反射面天线电性能的影响机理及其应用,2011 CSCD被引 1    
17.  王从思. 基于角度传感器的大口径射电望远镜面板实时位置计算方法. 中国科学:物理学力学天文学,2019,49(9):50-59 CSCD被引 1    
18.  Nikolic B. Measurement of Antenna Surfaces From In-and Out-of-Focus Beam Maps Using Astronomical Sources. Astron Astrophys,2007,465:679-683 CSCD被引 12    
19.  Rahmat-Samii Y. Surface Diagnosis of Large Reflector Antennas Using Microwave Holographic Metrology: An Iterative Approach. Radio Science,1984,19(5):1205-1217 CSCD被引 8    
20.  丁辰. FAST反射面节点测量数据处理方法研究,2017 CSCD被引 1    
引证文献 2

1 王伟 反射面天线全路径机电耦合建模与补偿研究综述 中国科学. 物理学, 力学, 天文学,2024,54(1):219502
CSCD被引 0 次

2 林上民 大口径天线副面姿态测量技术研究进展 中国科学. 物理学, 力学, 天文学,2024,54(1):219504
CSCD被引 0 次

显示所有2篇文献

论文科学数据集
PlumX Metrics
相关文献

 作者相关
 关键词相关
 参考文献相关

版权所有 ©2008 中国科学院文献情报中心 制作维护:中国科学院文献情报中心
地址:北京中关村北四环西路33号 邮政编码:100190 联系电话:(010)82627496 E-mail:cscd@mail.las.ac.cn 京ICP备05002861号-4 | 京公网安备11010802043238号