[发明专利]一种巨型射电望远镜反射面检查维护系统

说明书

本发明涉及巨型射电望远镜反射面维护技术领域，尤其是涉及一种巨型射电望远镜反射面检查维护系统，包括：若干个微重力蜘蛛人和索道搭建机构。本发明能够满足巨型射电望远镜反射面检查维护时具有较高的效率、重量轻且不会损伤反射面单元面板、作业人员可亲自从反射面上表面近距离检查反射面单元面板、反射面节点盘、节点盘上所安装的反射面单元连接机构、靶标等零部件以及其它需要检查的部位，并携带必要的工具对这些零部件及部位进行必要的人工维护，从而实现对巨型射电望远镜反射面比较可靠的检查和维护。

技术领域

本发明涉及巨型射电望远镜反射面维护技术领域，尤其是涉及一种巨型射电望远镜反射面检查维护系统。

背景技术

500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radioTelescope，FAST)是我国十一五期间的重大科学装置，是全球最大、也是在其观测频段范围内最灵敏的单口径射电望远镜。它拥有三项自主创新技术，整个望远镜系统包括台址开挖与基地建设系统、主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端系统等。

FAST主动反射面系统是一项庞大的工程，包括设备基础、圈梁格构柱、索网、促动器和反射面单元等。其中圈梁格构柱是索网的主体承载桁架结构；2225个液压式促动器通过协同控制可驱动索网实现主动变形，从而带动连接于索网上的4450块反射面单元面板从球面拟合转变为抛物面拟合，完成望远镜对特定指向的电波信号的实时聚焦功能。索网包括6670根主索、2225个索网节点盘和2225根下拉索，是反射面能够实现主动变形拟合的关键部件。每块反射面单元边长约11米，重约480公斤，为全铝合金结构，通过3个端部的连接机构分别与对应的节点盘固定连接并可实现在节点盘上的自由滑动，从而避免索网变形时单元结构内部产生附加内力。

在反射面口径范围内建有属于测量和控制系统的23个测量基墩，且每个索网节点盘中央安装有测量靶标。每个基墩上安装有2台激光全站仪，测量反射面的面形精度，便于反射面主动变形的控制。每个测量基墩露出反射面1-5米，其顶部的操作平台直径约2.7米，边缘有0.9米高由钢管焊制的护栏。FAST主动反射面系统跨度巨大，所涉及的零部件数量众多，种类庞杂，且索网和反射面单元均悬置于高空，离地面竖直高度均在4米以上，边缘区甚至超过50米。这样一项庞大复杂的机械结构系统在今后望远镜的运行维护过程中面临极其严峻的挑战。特别地，构成索网的6670根主索、2225个节点盘均在高空承受往复疲劳加载，与索网节点盘通过连接机构进行固定的4450块反射面单元亦在节点盘进行往复滑动。这些关键部件的状态需要定期巡检，了解其结构健康状态和机构润滑状态，并定期维护，以免零部件失效的情况发生。此外，在每个节点盘中央的测量靶标经过长期的使用后反射激光性能下降，需要定期更换。由于反射面单元重量轻巧，无法承受成年人的体重，且在边缘单元倾角达到60°作业，检查维护作业人员无法近距离靠近需要作业的区域(如索网节点盘)直接进行作业。一些现有的设备，如各种吊车和升降机器人等，受制场地地形和反射面跨度的约束，或者无法使用，或者效率极低，无法高效地完成“FAST反射面检查维护”这样一项既繁重又需要攻克技术性难题的重大任务。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种巨型射电望远镜反射面检查维护系统，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种巨型射电望远镜反射面检查维护系统，其包括：若干个微重力蜘蛛人和索道搭建机构；