基于梯度优化的FAST反射面调节及接收比的研究

针对FAST目前主索节点及各促动器位置自主调节模型仅局限于对点的模型,缺少动态变化的调节模型的问题,在FAST球面望远镜满足最佳接收比的情况下,采用非线性规划和梯度下降寻优算法,利用梯度优化得出理想抛物面与主索节点之间的距离,以反射面板调节限制为约束条件,得到主索节点改变后的坐标,根据FAST的4400块三角形反射面板,2226个主索节点建立了FAST反射面变形的网面调整策略模型,并通过非线性优化算法探讨了望远镜变形后的具体位置;同时基于费马原理,模拟三维空间中电磁波反射情况,进行馈源舱接收比的计算,对建立的模型进行了模型观测和检验。检验结果表明,接收比为1.43%,调整抛物面照明区域内反射面板数为1295块,成功反射信号到达馈源舱的反射面板数量为1295,比率为100%.经检验,在本模型当中得到的均方误差(Mean square)为0.3089,说明FAST可以实现在某射波频段自如进行自主面调节的工作,并获得较高的接受比。