45m望远镜表面调整系统

我们为４５ｍ望远镜建立了表面调整系统。系统组成部分有：计算机控制的三维光学测量仪器、７００个固定在主反射器表面的直角体以及７００个面板支撑螺栓（可从遥控观察大楼用马达控制）。从最初用测量仪器进行测试来看，表面调整的总精度优于７０μｍ ｒｍｓ。     

22m焦距太空望远镜光学设计

在三级像差理论上对大视场小体积的三反消像散系统进行了探讨,采用了共轴设计、偏置视场使用的成像方式,采用了拼接主镜,对系统进行了相应的误差分析,并在光路的中间像附近引入双折叠镜,通过多次反射压缩光路,有效降低系统体积.设计了一个长焦三反系统,焦距为22m,视场角为0.8°×0.1°,引入折叠镜后系统总长约厂f'/5～f'/5.5,结构简单.     

阿里原初引力波探测望远镜的三轴转台设计

为了得到高精度的北天区原初引力波极化数据,需在西藏阿里地区建设原初引力波探测望远镜。针对望远镜的观测要求,设计了一种三轴转动平台。对转台各组成部分的结构设计进行了详细介绍,同时给出了载荷计算和驱动电机的选型过程,对转台进行了力学仿真分析,对影响望远镜指向精度的误差源进行了辨识并合理分配,保证设计制造满足指向精度的要求。     

1m太阳望远镜光轴变化检测与改正

针对1m太阳望远镜主光学系统光轴与其光电导行系统光轴在望远镜跟踪过程中的相对变化对光电导行跟踪精度的影响,从望远镜的光机电系统结构出发,分析了光电导行闭环跟踪时光轴变化引入的跟踪误差变化规律,提出了光轴变化的检测方法。经过实测表明,光轴的最大相对变化是46″,且变化只与望远镜指向的高度角有关,与望远镜指向的方位角无关,结构重力变形是引起光轴变化的主要因素。在光电导行系统中引入光轴变化的软件修正模型来改善光轴变化引起的光电导行闭环长期跟踪误差。     

肖特天文应用光学玻璃凸显光芒丽江2.4m望远镜盛大揭幕

近年来,中国的天文事业蓬勃发展,取得了重多的成就.随着发展的深入,中国国家天文台正在积极推动旨在提高中国天文事业全面发展的国家七大天文工程.     

400 mm跟踪望远镜结构设计和分析

针对主镜口径为400 mm口径的跟踪望远镜的设计要求,提出了一种有效的结构形式。首先确定了望远镜的光学结构形式和系统参数,并将整个系统分成了几个主要组成部分。接着着重确定了主镜室的结构形式,通过优化最佳支撑位置确定了主镜的支撑结构;同时确定了次镜室以及三翼梁的结构。然后运用有限元建模、分析的方法,重点分析了反射镜的面形精度受重力变形和温度变化的影响,进行了整个望远镜系统的刚度分析和温度变化对主次镜间隔的影响。保证了主镜在极限情况下面形RMS 30/,整个系统具有较好的刚度和环境适应性。分析结果表明,反射镜支撑结构以及整个系统的设计均达到了设计要求,可以为类似结构提供一定的指导。     

大口径望远镜jitter检测与评估综述

为了更好地理解与评估大口径系统jitter,首先对jitter的概念进行了描述,之后对jitter的来源,影响因素等展开了论述;然后着重介绍了30 m望远镜的三镜系统(thirty meter telescope tertiary mirror,TMT M3),其要求在系统准直标校之后jitter的要求为0.1″RMS,经过自适应滤波之后为0.2 mas RMS,针对该要求,对TMT M3 jitter的分析与检测要求以及步骤进行了介绍。最后,从主动隔振以及控制策略的角度简述了对jitter的抑制方法。文章对理解jitter的产生与性质以及jitter的抑制都有着较好的指导意义。     

基于拓扑优化的4 m 望远镜底座结构设计

为满足4 m望远镜底座结构高刚度和轻量化的需求,研究了考虑结构变形和模态约束下的拓扑优化问题。首先,基于连续体结构拓扑优化的思想,以单元虚拟密度为设计变量,以位移变形和一阶频率及质量为优化约束,应变能最小为优化目标,建立了底座设计的拓扑优化数学模型,并详细推导目标函数及约束条件的灵敏度;然后,对底座结构应用拓扑优化设计,并以所得的理想概念构型为基础,进行底座结构的详细设计;最后,采用有限元法对优化模型进行静刚度和动刚度的分析与校核。设计结果表明,底座质量从27.66 t减至22.15 t;最大变形量由0.0377 mm减小为0.014 mm;一阶频率从217.1 Hz提高至247.45 Hz;在减小质量的同时,有效提高了底座结构的静刚度和动刚度,验证了拓扑优化方法的有效性。该方法将对4 m望远镜跟踪架的其他部件设计提供帮助。     

有限精度混沌系统的m序列扰动实现

本文研究利用ｍ序列的扰动来实现有限精度混沌系统的方法，考察了扰动序列的周期，幅度以及扰动分布对混沌信号特性的影响，研究表明，扰动ｍ序列所需的阶数取决于混沌序列所需要达到的周期长度，扰动的位数取决于混沌映射的最大斜率，随着混沌系统实现粗度的提高，所需的扰动幅度呈指数减小。     

地基大型望远镜数字通信系统的设计

数据通信系统是整个大型望远镜的数据传输中枢。针对地基大型望远镜分系统多,信号种类繁杂、分布不均匀和分布距离较远等特点,设计了一种基于大规模集成电路FPGA的数据通信系统。系统分为机上数据通信系统和机下数据通信系统两部分,机上与机下数据通信系统通过单根光纤进行连接。系统最多可提供60路RS422、32路TTL、10路RS485和4路RS232同步传输。同时,系统以GPS时钟频率为基准频率产生多种工作时序,为望远镜提供同步工作脉冲;通过采集曝光脉冲对应时刻的时间数据和编码器数据锁存当前的时空信息。硬件方面采用XILINX公司的Virtex-5系列FPGA为核心处理芯片完成该系统的设计,实验结果表明系统可满足大型望远镜数据通信的需求。     

基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计

针对交流永磁同步电机驱动的大型望远镜的高精度、低速平稳运行问题,研制了一套基于浮点数字信号处理器（DSP）和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的驱动控制器。该控制器以DSP 作为主控制器,FPGA 作为协控制器,主控制器完成控制算法、接受指令等功能,协控制器实现PWM 产生、电流采集、速度检测等功能。根据永磁同步电机矢量控制原理建立了永磁同步电机的数学模型,进行了永磁同步电机控制器的硬件设计;在硬件设计的基础上,采用自适应PI 对望远镜的低速控制性能进行了研究。实验结果表明:当望远镜以32.4 （）/s 匀速运行时,速度波动范围为0.648 （）/s;当对望远镜做最大速度为1（）/s,最大加速度为1（）/s2 的正弦引导时,最大引导误差为9.72 ,引导误差RMS 值为3.24 ;该驱动控制系统能够实现望远镜的低速平稳运行,满足大型望远镜伺服控制系统的性能要求。     

一种多通道2.4 GHz有源射频识别系统设计

针对射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)系统在实际应用过程中存在的标签碰撞问题,设计了一种多通道2.4 GHz有源射频识别系统,采用时分与频分相结合的防碰撞算法,使得平均时延相较于传统的单通道系统降低了60.2％.系统采用轻量化的高级加密标准(Advanced Encryp...     

Offner型成像光谱仪前置光学系统设计

针对Offner 型成像光谱仪结构特点,总结了其前置望远系统的选型及设计原则;介绍了一种大视场、长焦距、像方远心离轴三反光学系统的设计方法;利用该方法优化设计了一款焦距800 mm,视场达8.60.148,工作波段0.9~5 m 的星载Offner 型成像光谱仪的前置望远光学系统。对其性能分析表明,在Nyquist 频率16.7 lp/mm 处,各谱段的调制传递函数值均在0.65 以上,接近衍射极限,完全满足成像质量要求。同时证明了该设计方法可行,所设计系统结构紧凑,较易加工,适于空间遥感用Offner 型成像光谱仪。     

大型望远镜环境温湿度监测系统设计

环境温湿度对大型望远镜的成像质量有非常大的影响。主要论述了大型望远镜温湿度监测系统的设计与实现,该系统采用SI7006-20A作为温湿度传感器,以STM32F103单片机作为处理器,通过CAN总线与上位机组网,实现环境温湿度的测量与显示。系统设计完成后,进行试验验证,结果表明,该系统能够对环境温湿度进行准确监测,可以为主动光学系统中的温湿度补偿与控制提供依据。     

电视发射机应急主备机天线倒换系统

1问题的提出湖南电视台于1987年和1988年先后向鞍山广播器材厂购买了1kW和10kW两台分米波27ch发射机,目前1kw机作为10kW机应急备分使用,两台发射机安装播出时未安装天线倒换系统。这样,当一台发射机出现故障,倒换到另一台发射机播出时需要花费5~7min,因此,造成了较?..     

低功耗2.4GHz无线通信系统的设计与实现

低功耗、微型化是当前无线通信产品尤其是便携产品的迫切要求。本文提出了一种工作在2.4GHz ISM频段的无线传输系统的设计方案。该方案主要采用Nordic公司最新推出的射频芯片nRF24E1,设计并实现了一种近距离、低功耗的无线通信收/发系统。     

手势切换音响系统的设计与实现

利用手势传感器和单片机技术,结合蓝牙技术,设计并实现了一个手势感应音响。通过感应手势的方向使播放器动作,包括播放/暂停/上一首/下一首/模式切换/电源开关等功能,另外还扩展了SD卡、蓝牙、USB 3种音频输入模式。     

X射线聚焦望远镜的支撑结构设计与力学实验分析

掠入射X射线聚焦望远镜的支撑框架结构设计是望远镜研制的关键技术之一。国内规划中的XTP卫星低能聚焦望远镜拟采用基于超薄玻璃的X射线聚焦望远镜方案,针对望远镜样机严苛的光学和力学性能要求,经过结构选型优化,设计了一种一体化的六边形桶式望远镜支撑结构。利用有限元软件对支撑结构进行了模态分析和频率响应分析,并与力学实验进行了对比验证。结果表明,该支撑结构具有较大的结构刚度,望远镜结构在发射环境下不会发生破坏性改变,满足力学性能要求。该支撑框架结构简洁、装配精度高,具有良好的工艺性,为望远镜的研制提供了参考。     

53cm双筒激光测距望远镜控制系统的设计与实现

研制53 cm双筒激光测距望远镜的快速平稳伺服控制系统,以实现快速空间目标的跟踪测量。模块化设计并构建望远镜的控制系统,伺服驱动器完成电流和速度的闭环,运动控制器实现位置环和复合PID算法。对控制机箱进行集成,并对控制器进行嵌入式开发,由控制器负责实时的运动控制,而上位机软件进行任务管理和人机交互。自定义通信协议以克服通信延时和VC++定时精度不高的问题,并提出位置二次闭环与混合PID的控制策略以提高望远镜的跟踪精度。实验结果表明:该望远镜在以3(°)/s的匀速运动和低轨卫星跟踪过程中,精度在5″内;在低速运动和中高轨卫星的跟踪中,能够达到角秒量级的精度,经测试该望远镜能快速平稳地跟踪400 km以上空间目标,并满足指标要求。