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大型天线测量方法研究及应用

许文学  
【摘要】:射电天文望远镜是观测天体的重要传感器,随着天线口径的增大及在各方面性能的改进和提高,天文学也正经历着巨大的飞跃,迅速推进着人类对宇宙认识的不断深入。大型天线在建设过程中对测量提出了很高的要求,对此展开研究并探索出适合不同要求的测量方法具有非常重要的意义。 本文在研究全站仪测量系统和近景摄影测量系统的基础上,测试了全站仪配合球棱镜和反射片的测量精度,设计了测量工装,开发了自动极坐标测量应用程序,并对影响近景摄影测量精度的因素进行了分析,提出了测站布设方法。在数据处理方面,对坐标转换方法进行了归纳总结,结合实际工程提出了各种方法的适用范围及其注意事项,并对天线表面误差进行了分析,给出了天线表面精度和法向偏差的计算公式,最后还用神经网络的方法构造了天线面模型,实现了天线模型的三维显示以及法向偏差的等值线表示。在工程实践环节,对50米大型天线的安装及检测提出了一系列测量方案,在国内首次成功地将全站仪测量系统和近景摄影测量系统应用于大型天线的面型检测中,并实现了自动化,节省了开支,缩短了工期,为该天线的顺利制造和现场安装提供了可靠的测量保障,充分说明了精密测量在大型天线设计、制造、安装和调试中的重要性和必要性,也为今后大型、乃至巨型天线的安装制造所涉及的精密测量工作打下了坚实的理论和实践基础。


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