主反射面变形引起的天线指向误差修正方法

射电天线指向精度通常要求小于主波束宽度的1/10,对于短厘米波段或毫米波段的大口径反射面天线,指向精度要求高达几个角秒,对于天线性能目标的实现是个巨大的挑战,因此对于大口径高频段的反射面天线来说指向问题成为天线性能实现的重要关注焦点.在众多影响天线指向精度的结构子系统因素中,对主反射面变形因素的研究很少.文章结合天线的结构特点建立了反射面空间坐标系统,并基于变形后主面点的空间坐标值,提出了3自由度下的非线性最小二乘吻合的方法去精准预测天线指向.最后利用空间几何关系严格推导出了服务于天线指向误差修正的俯仰和方位的精确调整量,从而构建了主面变形同指向误差之间的间接关系,这对大型射电天线指向精度的提升具有一定的指导意义.

基于波束空间的方向回溯阵列指向修正方法

针对方向回溯阵列中收发异频带来的波束指向误差,提出了一种基于波束空间预识别的指向修正方法.从方向回溯阵列的一般模型出发,推导频偏造成的波束指向误差,并确定相位补偿量与接收信号角度的函数关系.通过阵元空间到波束空间的转换判断接收信号角度区间,确定近似相位补偿量,实现异频收发下方向回溯阵列指向误差的修正.仿真结果表明:修正后指向误差降低了一个量级并且抗噪声能力提升.相比现有方法,本方法立足方向回溯阵列的基本架构,实现简单,补偿效果明显,抗噪声能力强,为方向回溯阵列在异频收发领域的应用提供了新思路.

南极光学天文望远镜控制软件关键技术

南极天文望远镜控制软件是望远镜软件系统的重要组成部分,是控制计算机在望远镜用户层和设备层之间运行的关键技术。对于用户层,控制软件需具备全自动观测的交互接口、卫星通信条件下的远程访问和故障诊断等功能;对于设备层,控制软件不但要完成对天体目标的精确指向和精密跟踪、计算并补偿系统误差和控制关键部件以达到目标像质,而且需实现对电源分配系统、除霜及加热系统的控制、设备及环境信息的采集和监测等。相比于普通台址,在南极大陆运行的光学天文望远镜有其独特的特点,控制软件需进行特殊设计。本文重点从操作系统选择、远程建立望远镜指向误差修正模型方法、全自动观测软件接口、卫星通信及远程运维、望远镜实时状态监测和故障诊断等方面探讨了南极天文光学望远镜控制软件的关键技术和设计原则,并展望未来技术的发展,为南极天文望远镜的研制和控制系统研发提供技术储备。