用ANSYS优化一米望远镜主镜18点底支承位置

一米级天文望远镜主镜常采用18点底支承设计,以降低主镜面在重力作用下产生的变形误差。为了确保镜面变形达到设计要求的精度,必须要设计出最佳的支承位置。综合利用有限元分析软件ANSYS提供的零阶、一阶、随机搜索等优化工具对支承位置进行优化分析,可以找到最佳设计,实践证明这是一种快速有效的优化方法。     

1.2米地平式望远镜视场的旋转

本文定量地给出地平式装置所引起物方视场旋转的公式,并对1.2米地平式望远镜的平面反射镜系统随方位和高度的运动所引起的象方视场旋转角度的量和方向给予确定。     

2.4米望远镜主镜镀膜工艺的研究

利用国内首个自上向下热蒸发反射膜的大型镀膜机ZZS3200,开展了2.4 m望远镜主镜镀膜工艺的研究。从镀膜的环境控制,镀膜机蒸发源布置,保护膜的选择,旧膜脱膜等方面出发,探索一种适合2.4 m望远镜主镜的镀膜工艺流程,并依此完成2.4 m望远镜主镜镀带MgF2保护的铝反射膜工作。陪镀片检测表明,铝膜膜厚极大极小值差43 nm,主镜反射膜在350~1 100 nm范围内平均反射率87.16%,经2.4 m望远镜实测,镀膜完成后极限星等不低于23.5 mag,比镀膜前约提高1 mag。2013年12月17日,在2.4 m望远镜上,利用终端云南天文台暗弱天体分光及成像仪(Yunnan Faint-Object Spectrograph and Camera,YFOSC),使用棱栅Grism3分光,对超新星SN 2011fe(V波段19.5 mag)成功进行光谱观测。30 min单幅曝光,获得暗于19 mag天体的光谱,刷新了该类天体在国内观测的新的记录。该目标在光谱观测的同时有相应的测光数据以及测光标准星观测,因此星等测量误差小于0.1 mag,可以用于定量分析。     

1.2米地平式望远镜后台控制系统的研制

本文简述了自制的1.2米望远镜后台控制系统(硬件部分)的构成及控制过程     

1.2米地平式望远镜软件系统设计与实现

本文简要地介绍了1.2米地平式望远镜控制软件系统的实现环境、设计思想、软件系统的组织结构以及各程序的主要功能。     

1.2米地平式望远镜竖轴摩擦传动的刚度

对该望远镜竖轴摩擦传动的刚度提出了一个检测方法,并对结果进行了分析。结论是;在我们需要的使用范围内,该摩擦传动装置无空程,不打滑,刚度是足够的。     

1.2米地平式望远镜轴系的精密检测及结果分析

对云南天文台1.2米地平式望远镜的轴系给出了精密检测的结果。分离出其中的系统差,找到各项系统差对应的机理。分离系统差后轴系的随机晃动量,竖轴为0″.08,水平轴小于0″.16。     

1.2米主镜和望远镜的二维哈特曼定量检验

对云南天文台1.2米非球面主镜和1.2米地平式望远镜进行了二维哈特曼定量检验。在主镜的哈特曼检验中,对哈特曼屏孔板的几何参数进行了最佳选取。通过检测得到了1.2米主镜和望远镜系统的光能集中度、最佳焦平面处的点列图分布以及1.2米主镜的面型偏差分布。     

1.2米地平式望远镜竖轴摩擦传动平稳性的检测与分析

从静态和动态两方面对云南天文台1.2米地平式望远镜竖轴摩擦传动的平稳性进行了检测和分析。动态检测模拟了跟踪月球和Lageos卫星所需的实际速度和加速度范围。静态和动态的检测结果均表明摩擦传动系统的平稳性能够满足±1″的跟踪精度要求。     

1.2m地平式望远镜视场旋转角的理论计算

利用光线追迹法和矩阵光学的方法分析了1.2m天文望远镜折轴平面反射镜系统在望远镜的方位轴、高度轴转动时所引起的像方视场的旋转,分别用两种方法给出了一致的目标图像旋转与望远镜高度角、方位角之间变化的函数关系式,并将地平式装置引起的物方视场旋转在球面坐标系下的旋转量转换到平面直角坐标系中,最终得到整个望远镜系统的视场旋转量,为实时改正这些旋转量提供了理论依据.     

空间太阳望远镜1m主镜支撑结构的研究

本文对正在预研中的空间太阳望远镜的关键部件之一1m主镜，提出一种合理的支撑结构系统，此系统可以兼顾空间太阳望远镜光学系统的地面装校调试的有效性和火箭发射力学环境中的安全性以及入轨后正常观测时的高精度性。     

一米望远镜主镜清洗情况报告

一九七九年云南天文台从民主德国引进的一米RCC望远镜自使用以来已历七载。主镜面被尘埃覆盖,反光率大大降低,严重影响使用效果。由于云南天文台尚未建立起一米镜的镀膜设备,重新镀膜的工作必须到北京或上海等地才能进行。将主镜拆下,长途跋涉,费时费财,影响使用,又极不安全。为此,考虑先进行一次清洗,如成功了,可继续工作一段时间。     

1.2m地平式望远镜驱动系统设计与多电机同步控制策略

对于大型光电望远镜,多电机摩擦轮驱动方案较单力矩电机直接驱动方案在电机的研制和低速平稳跟踪上有明显的优势,但其关键点和难点在于多电机的同步控制上。在云南天文台1.2m望远镜的方位改造中,通过采用合理的多电机驱动方案和设计同步补偿装置,克服多电机在运行时的相互影响,将稳态运行的转速差控制在一个较小的范围,并为校正参数的设计奠定了良好的基础,保证系统在以最大速度3°/s运行时对目标的高精度跟踪。     

1.2米地平式望远镜指向模型的研究 (1.全天指向模型的建立)

介绍了云南天文台1.2米地平式望远镜用于天文观测和图像采集处理的方法,建立了新的、独特的全天指向模型,大大提高了该望远镜的指向精度,达到1″,并在多年的实际应用中得到验证。     

云南天文台1.2米望远镜测光性能研究

利用云南天文台1.2m望远镜多色测光系统,选取一批Landoh标准星,利用较差测量的方法对该系统进行了大气消光系数和仪器转换系数的测定,分析了这套新的测光系统的性能.计算结果表明本系统与Johnson标准测光系统非常接近.同时也对该系统的测光精度进行了测定,在标准测光夜下测量亮于13.5等的星时,其V波段测光精度可达到0.041星等.     

云南天文台1.2米望远镜的圆顶自动化控制系统

圆顶的自动化控制对提高观测数据质量和减轻观测人员工作量具有重要意义。针对云南天文台1.2 m望远镜的圆顶特殊结构——两个半球向两侧平移打开、胶轮摩擦驱动旋转,采用嵌入式控制板现场控制、有线以太网远程通讯的架构,研制了圆顶自动化控制系统,嵌入式控制板采用运行Linux系统的FL2440,圆顶位置检测采用8个霍尔探头、3个磁钢相结合的方式,达到了15°的位置分辨率,列出较详细的控制指令集。经过两个月的试运行,结果表明:系统安全、稳定、可靠,满足日常观测的需求。     

云南天文台1m红外望远镜的主镜热力学分析

云南天文台1m红外太阳望远镜是多功能、多波段的太阳望远镜,望远镜使用过程中主镜的热变形直接关系这系统的光学精度,建立光学系统的光机热结合的分析方法,可以直观的得到热辐射对光学系统的影响结果,使得望远镜的设计阶段就能评估热变形对系统的精度影响,确定光学元件是否满足要求.     

1.2m地平式望远镜指向模型的研究-测角编码器小周期模型的建立

介绍了1．2m地平式望远镜利用天文观测和图像采集处理的方法，通过建立测角编码器小周期模型，解决了数显部分的细分误差，提高了指向精度，对于空间目标高精度测轨、定轨及激光卫星的盲跟踪测距都是十分重要的。     

基于六杆机构的望远镜副镜支承的分析

建立了一种新型的6-PSS并联六杆机构的虚拟样机模型,重点分析了望远镜高度角等因素对杆力的影响,这些因素是六杆机构用于望远镜特别需要考虑的,总结出高度角从0°变化到90°,杆力的拉压状态变化次数比较少、杆所承受的最大力比较小的结构参数设置方法.