射电望远镜主动反射面控制技术简析 被引量：6

1

作者 赵卫 叶骞 冯正进 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2011年第5期85-90,共6页

文中简单分析了大型卡塞格伦射电望远镜主动反射面技术的调整系统的几个关键技术。首先介绍了天线表面误差与系统增益及分辨率的关系,以及经典的误差测量方法。然后着重分析微波全息测量法在主动反射面调整控制技术中的应用。最后简介... 文中简单分析了大型卡塞格伦射电望远镜主动反射面技术的调整系统的几个关键技术。首先介绍了天线表面误差与系统增益及分辨率的关系,以及经典的误差测量方法。然后着重分析微波全息测量法在主动反射面调整控制技术中的应用。最后简介了可基于全息测量和闭环控制的总线式控制系统,为闭环控制的设计奠定基础。 展开更多

关键词 射电望远镜 主动反射面 微波全息测量法 控制系统

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射电望远镜主动反射面系统的控制 被引量：5

2

作者 李爱华 周国华 +2 位作者 李国平 张勇 张振超 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1711-1718,共8页

针对新疆奇台110m射电望远镜主动反射面控制技术的要求,设计和研制了一种新型的位移促动器和位移控制系统,并采用双频激光干涉仪对多个位移促动器及其控制系统进行了全面检测。位移促动器采用了基于涡轮蜗杆加滚珠丝杆的高精度结构设计... 针对新疆奇台110m射电望远镜主动反射面控制技术的要求,设计和研制了一种新型的位移促动器和位移控制系统,并采用双频激光干涉仪对多个位移促动器及其控制系统进行了全面检测。位移促动器采用了基于涡轮蜗杆加滚珠丝杆的高精度结构设计方案,控制器系统采用了ARM微处理器。最后选择S曲线加速控制方法,设计了主动反射面控制系统硬件平台和软件算法。基于双频激光干涉仪和光学隔振平台在恒温超洁净条件下进行了系列测试。结果表明:系统实现了行程范围为30mm,控制精度为5μm RMS的快速精密控制;在额定负载300kg,步长2mm,行程30mm范围内,实测结果平均值与理论值偏差为0.04%,标准偏差为3.67μm。最后,采用测量精度为0.25μm的激光传感器对4块四点支撑的四边形子面板进行了验证检测。结果显示:经多次迭代后主动反射面控制闭环系统的控制精度小于5μm RMS,远远优于3mm波段射电望远镜主动反射面控制的技术要求。 展开更多

关键词 射电望远镜 主动反射面 S曲线加速控制算法 位移促动器 位移控制系统

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大型射电望远镜主动反射面控制(英文) 被引量：2

3

作者 李同英 张振超 +1 位作者 李爱华 王佑 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期24-28,共5页

针对13.7m毫米波望远镜的特点提出一种新型主动反射面的控制方法,消除重力、温度、湿度和风力等对主反射面的影响,从而提高大型射电望远镜的分辨率、灵敏度和观测效率,设计了一种CAN/ethernet协议转换器,实现CAN中大量位移促动器与其在... 针对13.7m毫米波望远镜的特点提出一种新型主动反射面的控制方法,消除重力、温度、湿度和风力等对主反射面的影响,从而提高大型射电望远镜的分辨率、灵敏度和观测效率,设计了一种CAN/ethernet协议转换器,实现CAN中大量位移促动器与其在工业以太网中的主机的通信,通过光电编码器的反馈闭环控制位移促动器的驱动电机,大大提高了反射面的控制精度. 展开更多

关键词 13.7m毫米波射电望远镜 主动反射面 位移促动器 CAN ethernet协议转换器 闭环控制

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基于以太网的FAST主动反射面控制系统的开发 被引量：1

4

作者 黄浩 王启明 +1 位作者 张辉 朱春丽 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第5期97-100,共4页

针对FAST(Five-hundred-meterApretureSphericalTelescope,500米口径球面射电望远镜)主动反射面自身的特点,提出了主动反射面促动器运动控制的总体策略,设计了基于以太网和TCP(UDP)/IP协议的控制方案。Arm芯片作为控制器,嵌入实时的操... 针对FAST(Five-hundred-meterApretureSphericalTelescope,500米口径球面射电望远镜)主动反射面自身的特点,提出了主动反射面促动器运动控制的总体策略,设计了基于以太网和TCP(UDP)/IP协议的控制方案。Arm芯片作为控制器,嵌入实时的操作系统μcosII和TCP(UDP)/IP通讯协议栈,提供控制和通讯的平台。在VC++6.0环境下实现监控机的通讯程序和控制界面,并且完成了两个促动器控制系统的样机制造和试验。 展开更多

关键词 主动反射面 促动器 ARM芯片 TCP(UDP)/IP 嵌入式控制器

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FAST望远镜主动反射面的理想形状 被引量：1

5

作者 胡嘉豪 蒋沐 +1 位作者 方沙 刘成志 《南方农机》 2022年第6期119-121,124,共4页

为使得FAST望远镜在接收观测天体的电磁波时达到最佳效果,项目小组探讨了当观测天体方位角和仰角分别为0°和90°时FAST 望远镜的主动反射面的理想形状。通过剖解FAST的主动反射面,综合考虑天体方位和反射面板的各种调节因素,... 为使得FAST望远镜在接收观测天体的电磁波时达到最佳效果,项目小组探讨了当观测天体方位角和仰角分别为0°和90°时FAST 望远镜的主动反射面的理想形状。通过剖解FAST的主动反射面,综合考虑天体方位和反射面板的各种调节因素,并建立数学模型以确定主动反射面的理想形状,最后给出了理想抛物面的方程。研究结果表明:本研究计算出的理想抛物面的三维立体图与FAST基准球面的拟合程度非常高,从而为FAST 望远镜观测其他方位的天体时主动反射面的形状调整提供参考依据。 展开更多

关键词 主动反射面 理想抛物面 天体方位角 焦径比 解析几何

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主动反射面面形实时计算与检测方法研究

6

作者 张庆海 刘圣乾 +1 位作者 于春雨 赵正旭 《电子测量技术》 北大核心 2023年第17期51-56,共6页

主动反射面技术在射电望远镜发展中具有重要意义,为提高主动反射面技术中面形检测的实时性,减小环境因素造成的检测误差,建设了主动反射面面形监测研究平台,提出一种利用测距传感器的主动反射面面形计算与检测方法。首先确定主动反射面... 主动反射面技术在射电望远镜发展中具有重要意义,为提高主动反射面技术中面形检测的实时性,减小环境因素造成的检测误差,建设了主动反射面面形监测研究平台,提出一种利用测距传感器的主动反射面面形计算与检测方法。首先确定主动反射面基准面,其次将面板运动看作旋转运动,利用罗德里格旋转公式得到面板的旋转矩阵,最后利用面板的旋转矩阵计算面板当前位姿。仿真结果显示,该方法具有可行性,计算1625个节点下的面板位姿耗费时长为5070 ms,能够提高面形检测的实时性,为提高主动反射面运行精度提供参考,使采用主动反射面技术的射电望远镜达到更好的性能指标。 展开更多

关键词 大口径射电望远镜 主动反射面 面形检测 测距传感器 实时性

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基于主动智能反射面和人工噪声辅助的MISO无线安全传输 被引量：5

7

作者 李健 吕斌 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2023年第3期57-67,共11页

为实现无线通信系统的安全传输,面向多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)系统,提出了基于主动智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)和人工噪声辅助的安全传输方案。其中,主动IRS被放置在基站和合法用户之间,用... 为实现无线通信系统的安全传输,面向多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)系统,提出了基于主动智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)和人工噪声辅助的安全传输方案。其中,主动IRS被放置在基站和合法用户之间,用以增强基站到合法用户的机密信息传输,同时抑制窃听者接收到的信号强度。基站通过构建波束成形和人工噪声,进一步改善了系统的安全传输性能。为最大化系统的安全传输速率,设计了关于基站发射波束成形、人工噪声、主动IRS反射相位、主动IRS放大系数的联合优化问题。由于所提问题为非凸优化问题,设计了基于交替优化、连续凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)、半正定松弛(Semi⁃Definite Relaxation,SDR)的高效算法,并获得高精度的次优解。仿真结果表明,相较于被动IRS、无IRS和IRS随机相位方案,主动IRS方案有更高的系统安全传输速率;相较于无人工噪声方案,引入人工噪声可以进一步提升系统的安全传输速率。 展开更多

关键词 主动智能反射面 物理层安全 人工噪声 相移优化 交替优化

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FAST主反射面自动控制系统 被引量：8

8

作者 朱丽春 《科学技术与工程》 2006年第13期1890-1894,共5页

500m口径球反射面射电望远镜FAST将是国际上最大、最灵敏的射电天文望远镜。利用贵州喀斯特洼坑作为台址,在洼坑内铺设500m球冠状反射面,通过主动控制形成抛物面以汇聚电磁波。针对FAST主动反射面自身的特点,提出了主动反射面节点运动... 500m口径球反射面射电望远镜FAST将是国际上最大、最灵敏的射电天文望远镜。利用贵州喀斯特洼坑作为台址,在洼坑内铺设500m球冠状反射面,通过主动控制形成抛物面以汇聚电磁波。针对FAST主动反射面自身的特点,提出了主动反射面节点运动控制的总体策略并推演了控制算法,完成模型控制实验。实验结果表明该套控制系统实现了FAST主动反射面形变要求,达到了要求的精度,可作为将来FAST原型主反射面控制的可选方案之一。 展开更多

关键词 射电天文 射电望远镜 主动反射面控制 现场总线

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EPICS应用于FAST主反射面控制系统的研究 被引量：2

9

作者 申海涛 朱丽春 王坚 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第19期4589-4592,4615,共5页

500 m口径射电望远镜FAST主动反射面的控制是望远镜工程建设的重要部分。在介绍了实验物理与工业控制系统(EPICS)架构的相关技术后,提出将EPICS架构应用到FAST主动反射面控制系统中的设计思想和控制方案。并针对FAST密云30 m模型主动反... 500 m口径射电望远镜FAST主动反射面的控制是望远镜工程建设的重要部分。在介绍了实验物理与工业控制系统(EPICS)架构的相关技术后,提出将EPICS架构应用到FAST主动反射面控制系统中的设计思想和控制方案。并针对FAST密云30 m模型主动反射面控制,进行了基于EPICS架构的系统开发。详细介绍了软硬件的设计结构和内容,为FAST原型主反射面控制以及其它子系统的控制提供了基于EPICS架构的参考依据。 展开更多

关键词 FAST 主动反射面 EPICS 控制

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大型射电望远镜运动索网反射面的建模与控制 被引量：1

10

作者 保宏 段宝岩 +1 位作者 陈光达 杜敬利 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期163-166,共4页

针对大型射电望远镜整体索网主动主反射面的特殊结构形式,基于虚功和Hamilton变分原理,建立运动索网反射面动力方程,在此基础上,通过Lyapunov稳定性条件,得到的未知参数估计的自适应算法,并根据主动索网调整具有耦合和多输入多输出的特... 针对大型射电望远镜整体索网主动主反射面的特殊结构形式,基于虚功和Hamilton变分原理,建立运动索网反射面动力方程,在此基础上,通过Lyapunov稳定性条件,得到的未知参数估计的自适应算法,并根据主动索网调整具有耦合和多输入多输出的特点,应用H∞最优控制理论,得出了具有鲁棒性的控制算法。数值仿真结果验证了方法的有效性和合理性。 展开更多

关键词 大型射电望远镜 索网主动主反射面 未知参数估计

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基于梯度优化的FAST反射面调节及接收比的研究 被引量：3

11

作者 郭学俊 裴智明 +2 位作者 靳谦诚 张迪 李雪 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第4期744-750,共7页

针对FAST目前主索节点及各促动器位置自主调节模型仅局限于对点的模型,缺少动态变化的调节模型的问题,在FAST球面望远镜满足最佳接收比的情况下,采用非线性规划和梯度下降寻优算法,利用梯度优化得出理想抛物面与主索节点之间的距离,以... 针对FAST目前主索节点及各促动器位置自主调节模型仅局限于对点的模型,缺少动态变化的调节模型的问题,在FAST球面望远镜满足最佳接收比的情况下,采用非线性规划和梯度下降寻优算法,利用梯度优化得出理想抛物面与主索节点之间的距离,以反射面板调节限制为约束条件,得到主索节点改变后的坐标,根据FAST的4400块三角形反射面板,2226个主索节点建立了FAST反射面变形的网面调整策略模型,并通过非线性优化算法探讨了望远镜变形后的具体位置;同时基于费马原理,模拟三维空间中电磁波反射情况,进行馈源舱接收比的计算,对建立的模型进行了模型观测和检验。检验结果表明,接收比为1.43%,调整抛物面照明区域内反射面板数为1295块,成功反射信号到达馈源舱的反射面板数量为1295,比率为100%.经检验,在本模型当中得到的均方误差(Mean square)为0.3089,说明FAST可以实现在某射波频段自如进行自主面调节的工作,并获得较高的接受比。 展开更多

关键词 FAST主动反射面 理想抛物面 坐标变换 梯度下降寻优算法 费马原理 GRASP仿真

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65m射电望远镜面板精密成形原理与应用 被引量：12

12

作者 金超 尉飞 +1 位作者 李金良 王海东 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期1-7,共7页

针对上海天文台65m射电望远镜主动反射面面板的工作特点及大面积、高精度面板的制造难题,提出基于"包络模具、蒙皮开缝、应力释放、真空负压"原理的面板精密成形技术.利用非线性有限元方法对成形过程进行数值模拟;分析得到型... 针对上海天文台65m射电望远镜主动反射面面板的工作特点及大面积、高精度面板的制造难题,提出基于"包络模具、蒙皮开缝、应力释放、真空负压"原理的面板精密成形技术.利用非线性有限元方法对成形过程进行数值模拟;分析得到型面曲率、蒙皮相对开缝长度及背筋高度等参数对成形精度的影响规律;优化了面板结构和成形工艺参数.最终研制的面板精度优于100μm,该技术已成功应用于上海65m射电望远镜,可以为其他反射面天线的研制提供参考. 展开更多

关键词 射电望远镜 主动反射面 面板 精密成形 蒙皮 应力释放

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巨型射电望远镜缩尺模型安装定位及变形测量 被引量：1

13

作者 潘国荣 王穗辉 尤相俊 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期1357-1362,共6页

根据射电望远镜安装背架、促动器及主动反射面铝板的精度要求 ,提出了安装定位的测量方案 ;通过对射电望远镜模拟装置的安装定位及模拟运行的性态检测 ,说明了其有效性 ,证明了该方案作业简便 ,精度较高 ,成果可靠 .

关键词 主动反射面 射电望远镜 促动器 安装背架 缩尺模型 安装定位 变形测量

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FAST在深空探测中的应用前景 被引量：5

14

作者 苏彦 《天文学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期61-69,共9页

FAST(FivehundredmetersApertureSphericalTelescope)拟利用贵州省的喀斯特洼地 ,建立世界上最大的 50 0米口径的球面射电望远镜 .主动反射面新概念的提出 ,实现了望远镜的宽频带和全偏振能力 ;馈源及支撑系统简化的方案 ,使FAST对天体... FAST(FivehundredmetersApertureSphericalTelescope)拟利用贵州省的喀斯特洼地 ,建立世界上最大的 50 0米口径的球面射电望远镜 .主动反射面新概念的提出 ,实现了望远镜的宽频带和全偏振能力 ;馈源及支撑系统简化的方案 ,使FAST对天体和航天器的跟踪范围得到很大的补充 .分析预研中的FAST的测控功能 ,并论证其在未来深空网 (DSN ) 展开更多

关键词 射电望远镜 主动反射面 深空网 FAST 宽频带 全偏振能力 天体 跟踪范围

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FAST背架样机刚度实验分析 被引量：1

15

作者 赵清 王启明 《科学技术与工程》 2009年第15期4431-4436,共6页

五百米口径球面射电望远镜(Five hundred meter Aperture Sphericalradio Telescope,FAST)将会成为世界上最大的单口径射电望远镜。FAST有三个创新性的工程概念,其中之一就是提出了主动反射面的概念。背架结构是反射面单元中连接主索网... 五百米口径球面射电望远镜(Five hundred meter Aperture Sphericalradio Telescope,FAST)将会成为世界上最大的单口径射电望远镜。FAST有三个创新性的工程概念,其中之一就是提出了主动反射面的概念。背架结构是反射面单元中连接主索网和面板的支撑结构。三种方案的背架结构样机已经设计和制造出来:单层弦支结构、单层网架结构和空间三角锥网架结构。三种样机的刚度实验,分别进行了不同背架结构在相同外力荷载下的实验位移变形比较,背架结构在外力荷载下位移变形的实验值和仿真值比较,以及在不同温度荷载下位移变形的比较。实验得到了背架样机的刚度特性,验证了仿真的设计和优化,也对FAST背架原型设计提供了参考。 展开更多

关键词 FAST 主动反射面 背架结构 样机实验 刚度分析

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