500 m口径球面射电望远镜瞬时抛物面拟合精度的预估与改善

• 作者: 古学东 王启明 甘恒谦 薛建兴 赵清
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 500 m口径球面射电望远镜 反射面单元 初始面形 动态面形 面形精度 瞬时抛物面 拟合精度
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2051-2059
• 页数: 9页
• 分类号: TH751
• 字数: 4760字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20152307.2051

摘要

依据500 m口径球面射电望远镜(FAST)主动反射面工作原理及相关结构尺寸,基于反射面单元动态面形精度分析研究了FAST瞬时抛物面的拟合精度.首先,以反射面单元为研究对象,自节点开始推导考虑了机构运动的反射面单元动态面形精度计算方法.然后,提取不同区域19块反射面单元的各自9种初始面形工况,给出了分析算例.最后,基于单元动态精度特性,提出瞬时抛物面机械本体拟合精度及考虑馈源照明函数的半光程差拟合精度预估方法,并给出2种改善措施,即扩大可控区至300 m抛物面外一层节点靶标,及抛物面周圈节点靶标向球心、中心反向各自偏移4 mm.结果表明:反射面单元初始面形应优选面形精度RMS为2 mm的波浪式面板.改进控制策略后机械本体拟合精度提高至RMS为3.938 mm,优于RMS为5 mm的设计指标,此时半光程差拟合精度RMS为0.629 mm.该项研究对确定反射面单元初始面形及调节瞬时抛物面拟合精度很有意义.