110米口徑超大型全可動天線軸系誤差對指向精度的影響.pdf

1、為滿足天文觀測、深空探測等空間技術(shù)的發(fā)展要求,我國擬在新疆建造110米口徑超大型全可動天線。建成后的110米天線可感知所觀測天區(qū)內(nèi)更遙遠、更暗弱的天體發(fā)出的電磁波,承擔脈沖星觀測、宇宙暗物質(zhì)和結(jié)構(gòu)形成研究以及探索未知天體等多種課題實測研究的需要,并與國內(nèi)其它射電望遠鏡形成互補,更有效的開展各類巡天工作,全面推進我國射電天文的發(fā)展水平。
　　為實現(xiàn)這些科學研究目標,110米天線需要滿足2.5角秒(1/1440°)的指向精度要求。與國

2、內(nèi)外同類型的反射面天線相比,其超高的指向精度面臨著前所未有的挑戰(zhàn),加之整體結(jié)構(gòu)重達6000噸,40層樓高,反射面面積相當于26個籃球場大,使得實現(xiàn)這一指向精度要求變得異常艱巨。因此,本文首先分析了影響天線指向精度的主要因素,明確了結(jié)構(gòu)變形與裝配制造形成的軸系誤差是主要影響因素之一。
　　在此基礎(chǔ)上,討論了天線軸系誤差的分類及表現(xiàn)形式。對方位軸誤差、俯仰軸誤差、反射體變形引起的機械軸誤差以及三者共同作用時的綜合誤差分別進行分析,推導

3、了軸系誤差與指向誤差的影響關(guān)系式,并可用于指向誤差的定量計算,進而分析了軸系誤差與指向精度的影響機理,明確了兩者的影響關(guān)系。
　　另外,基于110米天線結(jié)構(gòu),對風荷及重力載荷作用下,天線各軸系的結(jié)構(gòu)變形進行分析,確定了各載荷對軸系誤差的影響。利用所推導的公式,計算了軸系誤差對天線指向精度的量值影響,并與 ANSYS軟件的分析結(jié)果進行比較,驗證了所推導公式的正確性。在此基礎(chǔ)上,通過假定各軸系制造及裝配誤差的分布規(guī)律,討論了隨機誤差對