FAST馈源支撑系统中质量阻尼器的初步设计

500m球面射电望远镜(FAST)的馈源支撑系统存在大跨度柔性索支撑结构,馈源仓容易受到外界干扰源的激励引起振动,影响馈源舱内接收机定位和指向的性能和精度.质量阻尼器作为一种有效并且可靠的振动控制设备,得到了深入的研究和应用.本文从质量阻尼器的基本原理出发,初步设计出一种应用于FAsT馈源支撑系统的被动和主动质量阻尼器模型.数值分析和仿真实验结果表明质量阻尼器对FAST馈源仓的振动有明显的抑制效果.     

FAST30m模型L-波段馈源的设计、制作和性能测试

叙述了FAST（500m口径球面射电望远镜）30m模型L-波段馈源的设计、制作和性能测试过程。馈源的设计仿真使用了HFSS软件，并选用纸板或塑料板和铝箔胶带，通过手工操作完成馈源制作。馈源的性能通过测试表明满足FAST30m模型天文观测的需要。文中采用的HFSS软件仿真及手工制作馈源的方式不失为形式简单的馈源的模型制作的一种快速、经济和有效的方法。这种方法对相近的工作有一定的参考价值。     

FAST L波段多波束馈源设计的初步分析

把抛物面天线的偏焦理论应用于FAST L波段多波束馈源系统的设计,分析了馈源喇叭横向偏焦距离与相应波束偏离角之间的关系,结合多波束射电望远镜扫描方式的要求,给出了FAST L波段多波束馈源的工作带宽、多波束馈源中相邻喇叭的间距以及喇叭口径大小的限制,并对正六边形阵列中处于不同位置的喇叭对应的波束的主瓣情况作了详细计算和分析。由此说明了FAST L波段多波束馈源采用19波束的可行性。另一方面,根据得到的工作频率带宽和喇叭口径大小的情况,对OMT和喇叭类型的选择进行了探讨。本文给出了FAST L波段多波束系统的大概轮廓,为进一步精确设计指明了方向。     

姿态卡尔曼滤波对FAST馈源舱 BDS/SINS组合导航位姿精度的提高

500 m球面射电望远镜(The Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope, FAST)馈源舱位置和姿态测量精度直接影响望远镜接收机的对准精度.为了提高馈源舱位姿精度,提出姿态卡尔曼滤波算法,采用北斗导航系统的多天线技术解算馈源舱姿态,将它与捷联惯导解算的馈源舱姿态对比,两者的差值作为姿态卡尔曼滤波的量测量.为了降低北斗导航系统解算姿态的复杂度,采用了罗德里格矩阵解算方法.以望远镜跟踪观测模式时,北斗导航系统和捷联惯导解算的实际导航结果作为测试数据,测试结果表明采用姿态卡尔曼滤波的组合导航结果精度优于传统卡尔曼滤波的组合导航结果,尤其在航向角和yf轴的位置精度上.     

应用ATA的对数周期馈源方案于FAST的可能性探讨

介绍应用于美国凤凰计划的Allen望远镜阵(ATA)的对数周期馈源(LPA)概况，初步给出此种馈源的基本参数及性能，仿真估算了其驻波比和方向图，并结合正在进行中的我国500m孔径球面射电望远镜(FAST)计划，探讨了应用这种宽带馈源的可能性及其限制。     

FAST在深空探测中的应用前景

FAST（Five hundred meters Aperture Spherical Telescope)拟利用贵州省的喀斯特洼地，建立世界上最大的500米口径的球面射电望远镜。主动反射面新概念的提出，实现了望远镜的宽频带和全偏振能力；馈源及支撑系统简化的方案，使FAST对天体和航天器的跟踪范围得到很大的补充。分析预研中的FAST的测控功能，并论证其在未来深空网（DSN）中的重要作用和地位及开展国际合作的可能性。     

FAST馈源舱倾覆的理论分析及试验研究

FAST望远镜馈源舱通过6根钢索悬浮于空中,在运行过程中其倾角连续变化,存在发生倾覆的风险。通过舱索系统的静力学理论分析和模型试验对FAST馈源舱的最大倾覆角进行了研究。基于舱倾角最大的优化原则和舱-索系统静力平衡,对索力和姿态角的限定等约束条件,建立了求解舱最大倾角(倾覆角)的目标优化函数,利用牛顿迭代法解得了舱在其运行轨迹面(焦面)的倾覆角,同时研究了重心改变对倾覆角的影响。通过舱索系统3 m缩尺模型对理论分析结果进行了验证,得到了模型舱在给定位置的倾覆角,试验结果与理论计算结果比较吻合。最后分析了馈源舱原型在整个焦面上的倾覆角,结果表明馈源舱在实际工作过程中是安全的,不会发生倾覆。     

基于Linux的FAST馈源支撑系统控制软件的开发

针对FAST的馈源运动控制要求,对馈源支撑系统的控制软件进行了设计与开发。该系统的特色在于基于网络通讯的模块化设计以及采用了完全开源的操作系统与开发工具,操作系统为完全免费且社区化的Ubuntu Linux,开发工具为免费并可跨平台的Qt4。介绍了在上述平台与工具下,整个控制软件的设计与开发过程,关键技术与实现。     

FAST望远镜40米模型天文观测软件的开发

针对FAST的天文观测要求,对其天文观测软件进行了设计与开发。首先介绍了FAST天文观测的原理,对天文观测软件进行了需求分析。而后提出了馈源天文运动轨迹规划算法,并进行了仿真。针对其轨迹要求给出了控制方法,对天文观测控制软件进行了设计与实现。最后通过现场实地实验,验证了本文所提的算法与软件的可行性。     

FAST故障促动器快速拆换机构设计与研究

针对射电望远镜FAST促动器存在长期承受重载拉力、洼地使用、潮湿多雨、数量大、分布广、设计寿命长等维护不利条件,基于接口便于安装、加载安全可靠、拉杆地面调节、拆换销轴爬梯的设计要点,提出了一种故障促动器快速拆换机构方案,并对关键技术进行研究:包括上连杆开口非封闭C型结构强度、刚度及轻量化有限元分析,抗剪键组件运动控制计算。以上工作为后续快速拆换机构物理样机研制提供了设计方案、分析思路及计算方法,也对解决同类重型加载装置的拆换具有借鉴意义。     

Sky reconstruction for the Tianlai cylinder array

We apply our sky map reconstruction method for transit type interferometers to the Tianlai cylinder array.The method is based on spherical harmonic decomposition,and can be applied to a cylindrical array as well as dish arrays and we can compute the instrument response,synthesized beam,transfer function and noise power spectrum.We consider cylinder arrays with feed spacing larger than half a wavelength and,as expected,we find that the arrays with regular spacing have grating lobes which produce spurious images in the reconstructed maps.We show that this problem can be overcome using arrays with a different feed spacing on each cylinder.We present the reconstructed maps,and study the performance in terms of noise power spectrum,transfer function and beams for both regular and irregular feed spacing configurations.     

A motion planning algorithm for the feed support system of FAST

The paper relates to a motion planning algorithm for the feed support system of the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope(FAST).To enhance the stability of the feed support system,the start/termination planning segments are adopted with an acceleration and deceleration section.The source switching planning adopts a combination of a line segment and focal segment to realize stable control of the feed support system.Besides,during the observation trajectory,a transition segment which is not used for observation data is planned with a required time.Through an example simulation,a smooth change is realized via the motion planning algorithm and presented in this paper.     

1．3厘米接收机背架调整系统设计

基于新疆天文台研制的1．3em双极化制冷接收机的安装及观测需求,设计了其背架调整系统。首先,通过力学分析选择合适的滚珠丝杠及驱动电机;其次,通过对电机进行测试,研制电机驱动模块,以满足安装要求;最后,编写电机驱动控制软件,实现终端对接收机馈源的精确控制。     

FASTL波段多波束馈源设计的初步分析

把抛物面天线的偏焦理论应用于FASTL波段多波束馈源系统的设计,分析了馈源喇叭横向偏焦距离与相应波束偏离角之间的关系,结合多波束射电望远镜扫描方式的要求,给出了FASTL波段多波束馈源的工作带宽、多波束馈源中相邻喇叭的间距以及喇叭口径大小的限制,并对正六边形阵列中处于不同位置的喇叭对应的波束的主瓣情况作了详细计算和分析。由此说明了FASTL波段多波束馈源采用19波束的可行性。另一方面,根据得到的工作频率带宽和喇叭口径大小的情况,对OMT和喇叭类型的选择进行了探讨。本文给出了FASTL波段多波束系统的大概轮廓,为进一步精确设计指明了方向。     

Construction of a 1–3 micron infrared photometer and its test observations

We report on the design and construction of a l–3μ infrared photometer. We use a pre-focus rotating chopper to effect modulation and, unlike some previous designs, we use the chopper to feed in the sky background only, and use a fixed mirror to feed in the star signal. In this way, excess demand on the precision setting of the rotating chopper Is avoided. Test observations on a 1-m telescope show that our photometer is capable of observing all the IRC sources with an accuracy better than O.lmag at a time constant of 2 minutes.     

On the cable car feed support configuration for FAST

This paper introduces the cable car feed support configuration for China's FAST project. Recent advances on the mechanics of the proposed supporting structure and the control of the Stewart platform for secondary feed stabilization are presented. Difficulties associated with the configuration are also discussed. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

A measurement of the cosmic microwave background temperature 1280 MHz

The absolute temperature of the cosmic microwave background (CMB) has been measured at a frequency of 1280 MHz. The observation was made with a modified version of the L-band receiver used in the Giant Metre wavelength Radio Telescope (GMRT): the feed horn was replaced by a corrugated plate and the receiver was placed on the ground, directed at zenith, and shielded from ground radiation by an aluminium screen with corrugated edges. Novel techniques have been adopted for

?reducing and cancelling unwanted contributions to the system temperature of the receiver and

?calibrating the contributions from the feed assembly and receiver.

The thermodynamic temperature of the CMB is estimated to be 3.45 ± 0.78 K.