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簡單一個“攝像頭”,將600米直徑天文永遠鏡精度控在0.3毫米

RATAN-600射電望遠鏡,位於俄羅斯澤連楚克斯卡雅,海拔高度970米、直徑576米,由895塊矩形射電望遠鏡反射板及其對應的二級反射器及接收器組成,是世界上最大的單口徑射電望遠鏡。

RATAN-600採用了拋物面帶型天線設計。895塊大型反射板圍繞而成的圓形陣列天線,可將收集的無線電波先投射到二級反射器上,後者接收後再將其反射到接收器上,從而完成電波資料的採集。饋源艙是大型望遠鏡用來放置接收宇宙訊號裝置系統的裝置,RATAN-600的饋源艙較為特殊,為了不斷接收反射鏡發射過來的訊號,需要將其安裝在軌道上,每天定時移動。

簡單一個“攝像頭”,將600米直徑天文永遠鏡精度控在0.3毫米

面臨測量挑戰

RATAN-600採用了部分可動的主動面設計,為了實現不同的觀測要求,包括主鏡、反射板在內的望遠鏡元件需隨時進行相應調整。傳統的調整方法,是由操作人員在現場測量完成的:徑向位置使用捲尺測量,傾斜角度的確認則使用數字傾斜儀,其測量精度和測量效率都有待提高。

為幫助RATAN-600實現望遠鏡元件的自動調整,節省調整時間,提高調整精度,來自Promgeodesiya公司的測量專家進行了一系列相關的測量和實驗,並找到了最為合適的測量方法——即使用由全站儀、鐳射跟蹤儀、數字傾斜儀等測量裝置所組成的綜合測量解決方案。

簡單一個“攝像頭”,將600米直徑天文永遠鏡精度控在0.3毫米

Leica全站儀實現饋源艙定位測量

RATAN-600面臨的主要測量任務有兩個,首先是整套系統的定位測量,需要確認饋源艙所在的準確位置,專家們最終選擇由全站儀、線性編碼器和數字傾斜儀配合使用來解決這一難題。其中,Leica 全站儀用於確認饋源艙駕駛室在軌道上的定位,而數字傾斜儀則完成了饋源艙角度調整的任務。Leica 全站儀在工作時,既可以直接固定在饋源艙駕駛室上,也可以固定在饋源艙附近放置的基座上,透過測量軌道和饋源艙上安裝的反射球,可快速準確地完成饋源艙位置的確認,從而方便進行後續測量。

AT403/ATS600跟蹤儀實現主鏡表面的形狀檢測

而另一項測量任務是確定RATAN-600主鏡的表面形狀。要實現準確可靠的天文觀測,其形狀公差必須控制在0.3毫米以內。為了滿足這一精度要求,專家們根據主鏡的尺寸,提出使用兩種裝置進行組合測量——藉助Leica絕對鐳射跟蹤儀AT403超大的測量範圍,來實現參考網路的建立;使用Leica直接掃描式絕對跟蹤儀ATS600,來完成主鏡表面的快速掃描。

Leica ATS600的直接掃描功能,使得這項任務能夠在最短的時間內完成,將其放置在中心位置,就能夠對遠處的反射鏡進行直接測量。但即使是面對這樣一個眾所周知極具挑戰性的測量任務時,ATS600也能在快速完成主鏡面掃描的同時,確保測量精度達到最高要求。

Leica AT403/ATS600鐳射跟蹤儀、Leica全站儀在與其它測量裝置相互配合的情況下,很好地完成了RATAN-600射電望遠鏡極具挑戰性的測量任務,提高測量精度的同時,還有效節省了系統的調整時間,為使用者提供了一整套高效可靠的綜合測量解決方案。

分類: 娛樂
時間: 2021-10-25

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