110米口徑超大型全可動(dòng)天線軸系誤差對(duì)指向精度的影響.pdf

1、為滿(mǎn)足天文觀測(cè)、深空探測(cè)等空間技術(shù)的發(fā)展要求,我國(guó)擬在新疆建造110米口徑超大型全可動(dòng)天線。建成后的110米天線可感知所觀測(cè)天區(qū)內(nèi)更遙遠(yuǎn)、更暗弱的天體發(fā)出的電磁波,承擔(dān)脈沖星觀測(cè)、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(shí)測(cè)研究的需要,并與國(guó)內(nèi)其它射電望遠(yuǎn)鏡形成互補(bǔ),更有效的開(kāi)展各類(lèi)巡天工作,全面推進(jìn)我國(guó)射電天文的發(fā)展水平。
　　為實(shí)現(xiàn)這些科學(xué)研究目標(biāo),110米天線需要滿(mǎn)足2.5角秒(1/1440°)的指向精度要求。與國(guó)

2、內(nèi)外同類(lèi)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(dá)6000噸,40層樓高,反射面面積相當(dāng)于26個(gè)籃球場(chǎng)大,使得實(shí)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(lèi)及表現(xiàn)形式。對(duì)方位軸誤差、俯仰軸誤差、反射體變形引起的機(jī)械軸誤差以及三者共同作用時(shí)的綜合誤差分別進(jìn)行分析,推導(dǎo)

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(jì)算,進(jìn)而分析了軸系誤差與指向精度的影響機(jī)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(duì)風(fēng)荷及重力載荷作用下,天線各軸系的結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行分析,確定了各載荷對(duì)軸系誤差的影響。利用所推導(dǎo)的公式,計(jì)算了軸系誤差對(duì)天線指向精度的量值影響,并與 ANSYS軟件的分析結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了所推導(dǎo)公式的正確性。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)假定各軸系制造及裝配誤差的分布規(guī)律,討論了隨機(jī)誤差對(duì)