FAST射电望远镜天文轨迹规划

针对我国500 m球面射电望远镜天线(FAST),提出了一体化天文轨迹规划;给出了详细的数学模型及推导分析。相对于当前采用的FAST轨迹规划,该方法使得馈源位置和反射面位置的控制误差可以相互补偿。指出当馈源系统和反射面系统具有相同的测控延迟误差时,并不影响FAST天线的性能。     

FAST与近代大型射电望远镜介绍

主要介绍射电望远镜的起源，当代射电望远镜的理论及建造技术如主反射面和馈源支撑技术的发展，以及在不同领域的应用情况，并对我国正在酝酿的FAST项目所采用的主反射面及馈源支撑技术作为详细的介绍。     

GMT联合高分辨率地形数据在FAST工程中的应用

近年来,国际的星载空载雷达项目已收集到海量的全球高分辨率地形数据。但是,这些数据在可视化之后才能被人们所直观认识。通用制图工具(GMT)是一款功能强大的开源软件集,主要用于地理空间数据的可视化表示,已在地球科学相关领域中得到广泛应用。文中阐述了地形数据在地球科学中的重要作用,介绍了在Windows系统下使用GMT对全球地形数据可视化的过程,并以FAST周边地区为例,对几种地形数据进行了质量评估,并简述了其在FAST工程中的应用。     

FAST馈源舱Stewart机构标定

馈源舱系统是FAST工程的核心部件之一。馈源在百米尺度空间内瞬时定位精度要求达到毫米级,因此需要对馈源舱Stewart机构精确标定,以克服加工及装配误差、测量误差、刚度变形以及外界扰动耦合的影响,实现馈源精确定位。本文在分析相关文献对FAST馈源舱研究的基础上,通过对馈源舱Stewart机构标定的实际操作,从测量的角度分析Stewart结构、性能、误差及参数模型等,确定机构标定方案。标定过程包括:规划位姿、用激光跟踪仪实施测量、伺服控制及数据处理等。Stewart机构标定后定位精度显著提高,这对于确保FAST馈源舱空间定位精度有着重要的促进作用。     

大型射电望远镜背架精密安装技术

对65 m射电望远镜的背架安装做了尝试,取得较满意的结果.针对天线背架尺寸大、质量重、焊接变形大、几何精度要求高等特性,采用全站仪工业测量系统实现背架的快速、无接触、高精度定位测量,点位测量精度优于1 mm;采用独特的施工工艺和焊接技术,最大限度控制焊接变形,最终点位偏差优于1.5 cm.提出基于设计坐标系建立安装测量...     

新天文常数、系统对天文经纬度和方位角的影响

本文从理论上讨论了新天文常数、系统对恒星视位置影响的周期性、计算公式及其数值范围,并结合一等天文外业的实际情况,推导了新天文常数、系统对天文经纬度和方位角的影响公式及其数值范围,从而得出在任何年观测都可以使其影响忽略不计等结论。     

高精度天文水准的布设

天文水准是利用垂线偏差确定高程异常的一种经典方法。过去由于垂线偏差测量的作业效率低而不可能大量布测垂线偏差点，我国的天文水准测线上垂线偏差点间距为２０－５４ｋｍ，因而精度很低（μ＝±０．０７-０．１１ｍ）。当前发展中的垂线偏差快速确定技术为高精度天文水准创造了条件。本文讨论了垂线偏差的代表误差和水准面不平行的改正，提出了高精度（μ＝±０．０１ｍ）天文水准布设方案，用物理大地测量实验区实测数据对结论进行了验证。     

天文测量中减弱大气折射影响的方法

大气折射是对天文测量精度影响较大的因素之一，至今无法将其完全消除，只能尽量减弱。因此，处理好大气折射改正，是提高天文测量精度的一项重要任务。文中分析了大气折射的特点．介绍了传统天文测量对大气折射的处理方法；研究并实现了新的处理大气折射的方法，给出了具体解算公式。新方法的应用，使天文测量的效率、精度都得以大大提高。     

天文测量中减弱大气折射影响的方法

大气折射是对天文测量精度影响较大的因素之一,至今无法将其完全消除,只能尽量减弱.因此,处理好大气折射改正,是提高天文测量精度的一项重要任务.文中分析了大气折射的特点,介绍了传统天文测量对大气折射的处理方法;研究并实现了新的处理大气折射的方法,给出了具体解算公式.新方法的应用,使天文测量的效率、精度都得以大大提高.     

解析法测定天文方位角计算软件

介绍北极星时角法测定天文方位角的基本方法，进而说明解析法测定天文方位角的基本原理，阐述计算软件的功能、菜单设计特点和操作方法，以实例说明软件的实用性。     

天文大气折射改正模型比较分析

天文大气折射一直是影响天文测量精度的主要因素之一,针对光学天文测量中大气折射的问题,主要介绍、归纳了几种在处理天文大气折射改正中常用的模型,并比较分析了标准大气条件下不同模型的改正效果,为天文大气折射模型改正的进一步研究提供基础。结果表明:在天顶距不大于60°的情况下,不同方法之间差异性很小,但随着天顶距的增大,不同方法的差异增大。对于高精度天文测量,需要寻求一种精度高、实用性强的处理方法对天文大气折射的影响进行改正和计算。      

视频测量机器人在野外天文测量中的应用

测量自动化是未来天文作业的发展方向。针对现有的天文测量系统仍需人眼观测恒星的缺陷,基于视频测量机器人TS50i的工作模式,详细介绍了其相关参数和关键技术,提出了利用TS50i代替传统全站仪进行自动天文测量的方法。采用星图处理方法解算室内观测模拟数据,验证了基于其视频测量特点的星点提取算法的适用性,其室内模拟实验横纵方向的星点提取精度分别达到0.010和0.011像素。基于大量室外观测结果表明:以视频测量机器人为平台的自动天文测量具有可靠性和准确性,经纬度定位精度达到分别优于0.24″和0.22″,可以满足野外高精度的天文测量要求。     

基于天文水准的GPS跨障碍高程传递

GPS水准无法直接应用于跨障碍高程传递,其关键原因在于障碍物两侧的高程基准不一致.为解决这一问题,文中提出了一种基于天文水准原理的新方法:首先以常规数值方法分别拟合障碍物两侧的似大地水准面形状,由此求得相对于WGS-84的地面垂线偏差值;然后根据天文水准原理,进一步计算出跨障碍的高程异常差.理论研究和实验表明,新方法克服了单纯GPS水准无法连接不同高程系统的困难,是一种有效的高精度方法.     

基于天文水准的GPS跨障碍高程传递

GPS水准无法直接应用于跨障碍高程传递，其关键原因在于障碍物两侧的高程基准不一致。为解决这一问题，文中提出了一种基于天文水准原理的新方法：首先以常规数值方法分别拟合障碍物两侧的似大地水准面形状，由此求得相对于WGS-84的地面垂线偏差值；然后根据天文水准原理，进一步计算出跨障碍的高程异常差。理论研究和实验表明，新方法克服了单纯GPS水准无法连接不同高程系统的困难，是一种有效的高精度方法。