一種天線副面位置快速重構方法研究

蘇照陽，許 謙，王 娜，朱春花

(1. 新疆大學物理科學與技術學院，新疆 烏魯木齊 830046；2. 中國科學院新疆天文臺，新疆 烏魯木齊 830011；3. 中國科學院射電天文重點實驗室，江蘇 南京 210033；4. 新疆射電天體物理重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830011)

隨著科學技術的發展，射電望遠鏡觀測技術取得了長足的進步，極大地推動了天文學的發展。與此同時，大型雙反射面天線的口徑、頻段也在不斷增加，對天線的指向精度、增益等指標要求越來越高[1]。天線副面位置與主面位置的匹配對天線指向精度起著至關重要的作用。但在天線運行過程中，副反射面的位置受到風荷、重力、溫度等因素的影響發生變化，導致主副面位置匹配失調，天線的綜合性能下降，對天線的效率及指向精度產生影響[2]。因此，如何快速、實時、準確地重構天線副面位置，對提高天線指向精度有十分重要的意義。為獲得高精度的天線副面位置，文[3]推導并仿真了副面位姿和全息口徑面相位的解析關系，通過口徑面相位數據，計算獲得上海天馬65 m射電望遠鏡副面位姿隨俯仰角的變化情況。文[4]基于應變傳感器和模態疊加原理，分別通過采集天線發生變形后副反射面撐腿、副反射面自身應變值重構了副反射面的位姿。文[5]采用攝影測量對天線副面隨俯仰角的位置變化進行測量，獲得了x,y和z方向的位置變化曲線，該方法獲取數據量較大，對計算系統要求較高，不能獲取天線副面的實時位置。文[6-7]采用位置傳感器測量了天線副面隨俯仰角變化在x和y方向產生的位置變化，該方法可以獲取天線副面在x和y方向的高精度位置，但在z方向的位置需要通過其他方法來獲得。……