[发明专利]一种射电望远镜馈源支撑系统的换源规划方法

权利要求书

1.一种射电望远镜馈源支撑系统的换源规划方法，其特征在于，包括：确定换源起点位置和换源结束位置；确定距离换源起点位置最近的焦面上的点，该点为换源拐点位置；从换源起点位置到换源拐点位置采用直线段换源；从换源拐点位置到换源结束位置采用焦面段换源；所述换源规划方法还包括确定支撑系统各阶段换源时间：确定支撑系统的焦面段换源时间、支撑系统的直线段换源时间和支撑系统的总换源时间：

确定支撑系统的焦面段换源时间：利用所述换源拐点位置以及所述换源结束位置，获取馈源相心在焦面上的换源坐标及距离；进而根据设定的最大加速度限值、最大速度限值，计算焦面段相心换源时间，所述焦面段相心换源时间即为支撑系统的焦面段换源时间；

确定支撑系统的直线段换源时间：确定直线段相心换源时间，确定直线段索驱动换源时间，确定直线段AB轴旋转机构换源时间，确定直线段多波束旋转机构换源时间，四个时间的最大值为直线段换源时间；

确定支撑系统的总换源时间：支撑系统的直线段换源时间与焦面段换源时间之和为支撑系统的总换源时间。

2.根据权利要求1所述的换源规划方法，其特征在于：还包括确定主动控制机构换源规划：确定索驱动、AB轴旋转机构和多波束旋转机构的换源规划。

3.根据权利要求1所述的换源规划方法，其特征在于：

其中所述确定支撑系统的直线段换源时间的具体方法为：

直线段相心换源时间的计算方法为：根据换源起点位置和换源拐点位置，以及设定的最大加速度限值、最大速度限值，计算所述直线段相心换源时间；

直线段索驱动换源时间的计算方法为：根据索驱动在换源起点位置的初始角度，以及索驱动在换源拐点位置处应达到的角度，以及设定的最大角加速度限值、最大角速度限值，计算所述直线段索驱动换源时间；即考虑了索驱动的姿态角度对于索力的影响，可进一步保证馈源支撑系统机构的稳定；

直线段AB轴旋转机构换源时间的计算方法为：根据所述换源起点位置处AB轴旋转机构的初始角度，以及所述换源结束位置处的AB轴旋转机构应达到的角度，结合设定的最大角加速度限值、最大角速度限值，计算AB轴旋转机构的总换源时间；利用AB轴旋转机构的总换源时间减去支撑系统的焦面段换源时间，得到直线段AB轴旋转机构的换源时间；

直线段多波束旋转机构换源时间的计算方法包括：利用所述换源起点位置处多波束旋转机构的初始角度，换源结束位置处的多波束旋转机构应达到的角度，结合设定的最大角加速度限值、最大角速度限值，计算多波束旋转机构的总换源时间；利用多波束旋转机构总换源时间减去支撑系统的焦面段换源时间，得到所述直线段多波束旋转机构换源时间；

支撑系统的直线段换源时间为所述直线段相心换源时间、直线段索驱动换源时间、直线段AB轴旋转机构换源时间、直线段多波束旋转机构换源时间之中的最大值。

4.根据权利要求2所述的换源规划方法，其特征在于：

其中所述确定主动控制机构换源规划的具体方法为：

确定索驱动换源规划：分别规划索驱动在直线段和焦面段的角度和相心位置坐标随时间变化函数；

确定AB轴旋转机构换源规划：规划AB轴旋转机构在总换源时间内旋转角度随时间变化函数；

确定多波束旋转机构换源规划：规划多波束旋转机构在总换源时间内旋转角度随时间变化函数。

5.根据权利要求4所述的换源规划方法，其特征在于：

其中确定索驱动换源规划具体包括：

根据索驱动在换源起点位置处的初始角度，以及索驱动在换源拐点位置处应达到的角度和支撑系统的直线段换源时间，可规划所述直线段内索驱动的角度和相心位置坐标随时间变化的函数；

根据索驱动在换源拐点位置处的初始角度，以及索驱动在换源结束位置处应达到的角度和支撑系统的焦面段换源时间，规划焦面段内索驱动的角度以及相心位置坐标随时间变化的函数。

6.根据权利要求4所述的换源规划方法，其特征在于：

其中确定AB轴旋转机构换源规划具体包括：

根据AB轴旋转机构在换源初始位置处的初始角度，以及AB轴旋转机构在换源结束位置处应达到的角度和支撑系统的总换源时间，规划在总换源时间内AB轴旋转机构的角度随时间变化的函数。

7.根据权利要求4所述的换源规划方法，其特征在于：

其中确定多波束旋转机构换源规划具体包括：

根据多波束旋转机构在换源初始位置处的初始角度，以及多波束旋转机构在换源结束位置处应达到的角度和支撑系统的总换源时间，规划在总换源时间内多波束旋转机构的角度随时间变化的函数。