110米高精度全可动反射面天线轨道不平度及其对指向精度的影响

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1、磁毛？觀讀图硕±学位论文胃鑛圓１１０米髙精度全可动反射面天线轨道不平度９及其对指向臟的影响Ｉ＿＿＿学校导师姓名、职疏触岩教授ＳＺｌ企业导师姓名、职祿王她研究员ｆＭ巧巧学位类别工程硕壬＾１西安电子科技大学学位论文独创巧（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，ｉ仑文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教

2、育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一切法律责任学位论文若有不实么处，本人承担。．三乂、父本人签名：户日期：户／备—西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文、的复印件，允许賓阅借阅论文；学校可抖公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学

3、位论文研究成果完成的论文、保发密明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。的学位论文在年解片密后适用本授权书。本人签名：导师签名：圭兴３、ｋ卡诊日期：ｌｏｌｋ、ｌ、Ｋ日期：学校代码10701学号1304122197分类号TP27密级公开西安电子科技大学硕士学位论文110米高精度全可动反射面天线轨道不平度及其对指向精度的影响作者姓名：吴江领域：控制工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：段宝岩教授企业导师姓名、职称：王力生研究员学院：机电工程学院提交日期：2016年3月TheIrregularitiesofTrac

4、kandItsInfluenceonPointingAccuracyofFullySterrableReflectorAntennawiththeDiameterof110MetersAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinControlEngineeringByJiangWuSupervisor:BaoyanDuanProfessorLishengWangResearchFellowMarch201

5、6摘要摘要随着天文观测和空间探索活动的日趋活跃，我国拟在新疆建造110米口径超大型全可动射电望远镜QTT(QiTaiTelescope)，建成后的110米射电望远镜将能感知所观测天区内更遥远、更暗弱的天体发出的电磁波，全面推进我国与世界射电天文事业的发展。对QTT天文望远镜而言，要求其工作频率范围为150MHz-115GHz，反映在天线指向精度上，要求重复指向误差低于1.19角秒。这对于自重近6000吨、高度达30层楼，反射面的面积相当于26个篮球场的庞大金属结构而言，其难度是可想而知的。影响天线指向精度的因素有两方面，一是天线本身，如反射体、

6、座架的惯性与弹性变形，俯仰轴与方位轴系误差，方位轨道的不平度等。二是服役环境，如风、温度、雨雪等。本文主要研究轨道不平度及其对天线指向精度影响的问题，具体包括以下三个方面。1、提出了QTT轨道不平度的粗精混合描述模型。根据轨道不平度同时包含长周期慢变、短周期快变的特点，提出应用傅里叶级数描述前者、W-M分形函数描述后者的粗精混合描述思想，推导了具体的数学表达式。并将其应用于美国绿岸GBT100m、墨西哥50m以及北京密云50m射电望远镜方位轨道的描述，得到了较为满意的结果。2、建立了基于轨道不平度描述函数的QTT指向精度模型。针对影响QTT反射

7、面指向精度的诸多因素，给出了相应的指向精度函数模型，进而导出了轨道不平度与天线指向误差的定量关系。为QTT轨道不平度的逆向工程设计奠定了理论基础。3、探讨了天线轨道设计指标的确定方法。基于上面关于轨道不平度对指向精度影响的定量关系，初步探讨了满足这种极高指向精度要求的方位轨道设计问题，给出了逆向设计的思想、方法及原则。为QTT轨道的工程设计奠定了基础。关键词：射电望远镜（QTT），轨道不平度，指向精度，指向误差模型I本论文研究工作受到国家重点基础研究发展计划（973计划）经费支持（项目编号：2015CB857100）ABSTRACTABSTRA

8、CTWiththedevelopmentofastronomicalobservationandspaceexploration,a110meter-