大射电望远镜的角秒级指向精度-钱志瀚

大口径射电望远镜秒级指向精度

钱志瀚

中科院上海天文台

指向精度的重要性和秒级精度的挑战性 在设计和制造时需要考虑的问题

指向标校方法的若干问题

大口径射电望远镜关键技术和科学目标研讨会

新疆⋅乌鲁木齐2010-8-24

若干大口径射电望远镜的指向精度指标

Effelsberg100米：Blind10″；Repeatability 2″

GBT100米: Blind5″；Offset 2″

DSN70米：Blind1.67，3.04，1.37mdeg

(6.0″, 10.9″, 4.9″)

LMT50米: 1″

SRT64米: 1″（按3mm波段计算）

SHAO65米: 3″（7mm波段的波束宽为：27"）

指向误差产生干涉测量的相位和时延误差

TDA Progress Report42-132（1998）

设计和制造时需要考虑的问题

1.最低谐振频率

2.轴系精度

3.伺服系统方案

天线口径d

25米∼2.10

40米∼1.51

50米∼1.29

65米∼1.08

80米∼0.93

100米∼0.80天线口径与结构最低频率的经验公式7

.020−⋅=d f

轴系精度

1.俯仰轴承误差（影响俯仰轴精度）

2.方位轴承误差（影响方位轴精度）

3.滚轮误差（影响方位轴精度）

4.方位轨道误差（影响方位轴精度）

5.副面调整机构误差（影响电轴精度）

6.换馈机构误差（影响电轴精度）

分段式方位轨道对于天线指向影响轨道接头对天线指向的影响（DSN的34米天线）

伺服系统的方案选择PI——Proportional and Integral LQG——Linear-quadratic-Gaussian

PI与LQG的比较

指向标校方法的若干问题

1.指向模型

2.大气折射模型

3.使用光学望远镜

4.使用倾斜仪

5.使用温度、风压传感器

指向误差的模型

2009年，Effelsberg100米指向模型增加了两项。

ΔEL=P19×cos(8×EL)+P20×sin(8×EL)

俯仰误差从4.8″减小至3.5″。

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使用光学望远镜进行指向校正ALMA Memo 288

Optical Pointing Systems have become standard equipment on millimeter and submillimeter telescopes.

Application:

Pointing and tracking diagnosis

Pointing coefficient derivation and monitoring

Auto-guiding

2010-7-3

意大利撒丁岛

64米射电望远镜

2010-5-18

意大利64米射电望远镜的光学指向系统

安装在Medicina32米天线上作测试

谢谢！

上海佘山65米射电望远镜站址仿真图