[发明专利]大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，包括主反射面(1)和副反射面(2)，所述主反射面(1)的中心处设有一馈源仓(3)，其特征在于，所述副反射面(2)的边沿处安装有一第一激光器(21)，所述馈源仓(3)的顶端为一平面，该平面上安装有馈源喇叭(4)、一与所述第一激光器(21)彼此对准的黑色接收板(5)、和一长距离激光测距设备(6)，所述馈源喇叭(4)的侧面安装有一对准所述黑色接收板(5)的相机(41)，所述长距离激光测距设备(6)测量其到副反射面(2)之间的距离。

2.根据权利要求1所述的大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，其特征在于，所述馈源仓(3)内设有一与一计算机终端设备(7)相连的网络交换机(31)。

3.根据权利要求2所述的大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，其特征在于，所述相机(41)通过一网络接口(411)与所述网络交换机(31)通信相连。

4.根据权利要求2所述的大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，其特征在于，所述长距离激光测距设备(6)包括一RS422串口(62)，并通过所述RS422串口(62)与所述网络交换机(31)通信相连。

5.根据权利要求1所述的大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，其特征在于，所述长距离激光测距设备(6)包括一第二激光器(61)，第二激光器(61)的发射方向对准所述副反射面(2)的中圈。

6.根据权利要求1所述的大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，其特征在于，所述第一激光器(21)通过万向支架调整位置，并通过一不锈钢方管固定在所述副反射面(2)边沿处。

7.根据权利要求1所述的大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，其特征在于，所述第一激光器(21)由一不锈钢罩罩住。

8.根据权利要求1所述的大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，其特征在于，所述黑色接收板(5)通过胶带固定在所述馈源仓(3)的顶端。

9.根据权利要求1所述的大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，其特征在于，所述相机(41)由一不锈钢罩罩住。

10.根据权利要求1所述的大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，其特征在于，所述长距离激光测距设备(6)通过一垂直安装架固定在馈源仓(3)的顶端。

11.一种大型射电望远镜的副反射面位姿测量方法，其特征在于，包括：

步骤S1：搭建一大型射电望远镜的副反射面位姿测量系统，其包括主反射面(1)和副反射面(2)，所述副反射面(2)的边沿处安装有一第一激光器(21)，所述主反射面(1)的中心处设有一馈源仓(3)，所述馈源仓(3)的顶端为一平面，该平面上安装有馈源喇叭(4)、一与所述第一激光器(21)彼此对准的黑色接收板(5)、和一长距离激光测距设备(6)，所述馈源喇叭(4)的侧面安装有一对准所述黑色接收板(5)的相机(41)；

步骤S2：在温度和风载恒定不变的情况下，改变望远镜的俯仰角，在每个不同的俯仰角下分别驱动副反射面(2)发生x向位移和y向位移，采用相机(41)获取在不同的x向位移和y向位移下第一激光器(21)的激光的光斑位移的二维数据xpsd、ypsd，得到定标数据；

步骤S3：利用所述定标数据进行定标，得到副反射面(2)的x向位移和y向位移与所述光斑位移的二维数据xpsd、ypsd之间的矩阵函数关系式；

步骤S4：在每个不同的俯仰角下采用长距离激光测距设备(6)测量其到副反射面(2)之间的距离，得到副反射面(2)的z向位移，从而根据副反射面三维位移与俯仰角的关系构建重力模型；

步骤S5：采用相机(41)获取光斑位移的二维数据xpsd、ypsd，采用长距离激光测距设备(6)其到副反射面之间的距离，并利用步骤S4所述的重力模型，分析温度、风载或天线瞬时启停对副反射面(2)的位姿的影响。