西安電子科技大學(xué)李娜研究團(tuán)隊(duì)在中國工程院院刊《Engineering》2022年6期刊發(fā)《面向指向精度的奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡輪軌誤差逆向設(shè)計(jì)方法》一文，指出奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡（QTT）的口徑為110 m，計(jì)劃成為世界上最大的全可動(dòng)望遠(yuǎn)鏡。理想情況下，望遠(yuǎn)鏡的重復(fù)指向精度誤差應(yīng)小于2.5角秒，因此望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)必須滿足超高精度的要求。為此文章提出了一種輪軌表面的逆向設(shè)計(jì)方法，用以降低望遠(yuǎn)鏡整體設(shè)計(jì)與制造的難度。首先，文章使用偏度系數(shù)和峰度系數(shù)方法驗(yàn)證了輪軌誤差測(cè)試數(shù)據(jù)的分布特征。根據(jù)這些分布特征，采用了雙尺度模型仿真分析了方位輪軌誤差。在實(shí)驗(yàn)中，長周期、小幅度的誤差以大尺度為特征，采用三角函數(shù)描述，短周期、大幅度的誤差以小尺度為特征，利用分形函數(shù)來模擬。因此文章首先基于雙尺度模型，推導(dǎo)了誤差對(duì)指向精度的影響機(jī)理；其次，推導(dǎo)了輪軌誤差的均方根與望遠(yuǎn)鏡指向精度誤差均方根之間的關(guān)系；最后，從容許的指向精度誤差來推導(dǎo)出輪軌誤差容許的RMS值。為了驗(yàn)證所提新方法的有效性，選擇了兩種典型的射電天文望遠(yuǎn)鏡[綠岸望遠(yuǎn)鏡（GBT）和大型毫米波望遠(yuǎn)鏡（LMT）]作為實(shí)驗(yàn)實(shí)例，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡指向精度的理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值基本一致，最大誤差小于10%。

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http://www.engineering.org.cn/ch/10.1016/j.eng.2021.11.015