【摘要】：相對(duì)于傳統(tǒng)地平式或赤道式望遠(yuǎn)鏡,斜軸式望遠(yuǎn)鏡因其特殊的機(jī)架結(jié)構(gòu)更能適應(yīng)自然條件嚴(yán)酷的極端臺(tái)址環(huán)境。十二五國(guó)家重大基礎(chǔ)科技設(shè)施的南極Dome A 5米口徑太赫茲望遠(yuǎn)鏡(DATE5)正是采用了斜軸式機(jī)架設(shè)計(jì)以適應(yīng)南極冰穹A高寒以及無(wú)人值守的臺(tái)址條件。相對(duì)于地平式和赤道式望遠(yuǎn)鏡,斜軸式望遠(yuǎn)鏡在天文領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)較少,針對(duì)其特殊非正交軸系運(yùn)動(dòng)特性的研究,尤其是指向誤差修正模型的研究還比較缺乏。基于此研究背景,本論文致力于建立一套適合斜軸式天線結(jié)構(gòu)的高精度指向誤差修正模型。首先,推導(dǎo)出了斜軸式機(jī)架與傳統(tǒng)地平式機(jī)架之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系,在此基礎(chǔ)上根據(jù)地平式天線的經(jīng)典指向模型類(lèi)比得到斜軸式天線的解析參數(shù)指向模型。接下來(lái),提出一種基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的新型指向誤差測(cè)量方法,該方法通過(guò)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量精確獲得天線各部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系,從而在不依賴(lài)天文觀測(cè)的條件下就對(duì)天線指向誤差進(jìn)行標(biāo)定,并且還可以對(duì)指向模型中的各誤差項(xiàng)進(jìn)行分離和單獨(dú)測(cè)量。采用該方法對(duì)紫金山天文臺(tái)1.2m口徑斜軸式亞毫米波天線的指向誤差特性開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果,建立了該天線指向誤差的解析參數(shù)模型,并根據(jù)天線自身的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)在傳統(tǒng)的七項(xiàng)參數(shù)模型的基礎(chǔ)上引入了一些新的誤差項(xiàng)。此外,還對(duì)指向模型中的一些主要誤差項(xiàng)進(jìn)行了分離測(cè)量,并將獨(dú)立測(cè)量的誤差系數(shù)與通過(guò)模型擬合的誤差系數(shù)進(jìn)行了比較,從而驗(yàn)證了指向模型的準(zhǔn)確性和合理性。最后,采用傳統(tǒng)解析參數(shù)模型與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相結(jié)合的方法,對(duì)天線的全天指向誤差進(jìn)行了擬合,進(jìn)一步提高了指向模型的精度和可靠性。本研究的成果為DATE5望遠(yuǎn)鏡的工程建設(shè)奠定了指向測(cè)量和修正方面的技術(shù)基礎(chǔ),并可為未來(lái)同類(lèi)型望遠(yuǎn)鏡的研制提供技術(shù)參考。
【圖文】：

圖 1-1 南極 5 米太赫茲望遠(yuǎn)鏡概念設(shè)計(jì)圖：整體外觀（左）和外罩內(nèi)部結(jié)構(gòu)（右）1）精度要求高，高精度的指向?qū)χ赶虻臏y(cè)量誤差提出了更高的要求，同建立指向誤差模型時(shí)需要考慮更多的誤差因素。2）DATE5 采用了特殊的斜軸式機(jī)架形式，該機(jī)架形式采用了非正交軸系

圖 1-2 五點(diǎn)掃描法掃描示意圖，傳統(tǒng)的指向測(cè)量方法都依賴(lài)于對(duì)天文點(diǎn)源的觀測(cè)，的精度，需要使用大量指向觀測(cè)樣本。然而在太赫茲文點(diǎn)源十分稀缺，，且往往無(wú)法覆蓋整個(gè)天區(qū)，因此傳
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：O441.4;TN820

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本文編號(hào)：2690464