水平式光电望远镜静态指向误差的修正

为了提高水平式光电望远镜静态指向精度,对光电望远镜静态指向修正模型进行了理论分析和实验研究,建立了水平式望远镜指向模型。首先,介绍了球谐函数模型和水平式望远镜指向模型,并对水平式望远镜指向模型加以修改。然后,对全天区均匀分布的70颗Tycho-2恒星进行实际观测,获得水平式光电望远镜在L轴和B轴上的指向偏差,利用最小二乘法对该模型进行拟合,计算出水平式望远镜指向模型中各待定系数。最后,采用该指向模型对某型水平式望远镜进行了修正。实验结果表明:采用水平式望远镜指向模型进行修正后,望远镜设备总指向精度由修正前的152.10"提高到了4.76"。满足系统总体提出的精度要求,能够广泛地应用于科研和工程领域。     

卫星激光测距望远镜系统指向误差分析及修正方法研究

望远镜指向精度是卫星激光测距系统的一项重要指标。分析了望远镜指向偏差产生的各种因素,提出了一种通过建立望远镜指向误差模型来修正望远镜指向误差的方法,建立了转台模型修正误差,并用实际观测值进行了验证。     

光学仪器 天文光学仪器

TH751200605472765cm水平式望远镜静态指向模型=Static pointing modelof65cmlevel mounting telescope[刊,中]/平一鼎(中科院紫金山天文台.江苏,南京(210008)),张晓祥…//天文学报.—2006,47(2).—224-230针对紫金山天文台盱眙站65cm水平式空间碎片望远镜,基于真实的可能产生误差的来源建立了独特的静态指向模型,使模型参数具有明确的物理意义,从而基本剔除了望远镜的系统误差,大大提高了该望远镜的指向精度,达到了4″。图3表3参5(严寒)光学仪器 天文光学仪器…     

大型光学天文望远镜风载作用分析

风载对光学天文望远镜结构和镜面的作用将直接影响望远镜的面形精度和跟踪指向控制,从而降低望远镜的像质。特别是未来大型望远镜越来越多地采用主动光学技术,风载的作用将是影响主动光学子镜的主动控制及望远镜整体性能的重要因素。回顾了大型望远镜风载作用的分析方法和随机风载的性质,详细介绍了采用风速功率谱密度方法进行随机风载分析的过程和采用有限元方法分析建模的方法;建立了一个拼接镜面主动光学望远镜的完整计算模型,研究了子镜及望远镜整体在风载作用下的静态和动态响应,并分析了风载对镜面面形和望远镜的跟踪指向精度的影响。     

一种空间超紫外望远镜在轨指向标定方法

介绍了一种不同波段的超紫外望远镜在轨指向的标定方法。此方法利用四个波段(13.0,17.1,19.5,30.4nm)的超紫外望远镜均有较高的光谱响应和能够对较强的太阳辐射光谱成像的特点,根据由不同的望远镜所获得的太阳的四个图像的变化,计算出了四个望远镜间的指向偏差。根据四个不同波段的超紫外望远镜的光学性能和太阳紫外辐射谱线的亮度优化出了具体的太阳辐射谱线,并对所选用的标定谱线的可行性进行了分析。该方法的在轨标定精度为0.1″。     

科学大师伽利略与2009国际天文年

自古以来,日月星辰像磁石吸光。长期以来,人们总是用肉眼直大利物理学家、数学家和天文学家次把望远镜指向星空,才结束了肉式各样的天文望远镜,望远镜成为伽利略是历史上一位重量级的有关运动物体的实验,推翻了以亚念,还自己动手制造望远镜,并率望远镜观天在科学史上非同小可,激动人心的天文新发现事实证明了性．开创了宇宙探索历史的新纪元!     

光学仪器 天文光学仪器

TH751 2005043162 一种空间超紫外望远镜在轨指向标定方法=A new meth- od of guiding calibration of extreme ultraviolet radiation telescope on space orbit[刊,中]／陈波(中科院长春光机所应用光学国家重点实验室,吉林,长春(130033)),苏宙平…／／光学技术,-2005,31(2),-315-318 介绍了一种不同波段的超紫外望远镜在轨指向的标定方法。此方法利用4个波段(13．0,17．1,19．5,30．4 nm)的超紫外望远镜均有较高的光谱响应和能够对较强的太阳辐射光谱成像的特点,根据由不同的望远镜所获得的     

空间引力波望远镜远场相位噪声抑制方法

空间引力波望远镜的波像差与指向抖动耦合产生的远场相位噪声是引力波探测的主要噪声源。基于其产生的理论机制，建立了噪声耦合系数与望远镜像差间的函数关系，提出了控制特定像差的优化策略。结合望远镜设计实例验证了该方法对抑制远场相位噪声的效果，当波前质量水平为λ/20（λ=1064nm）时，优化后的噪声耦合系数优于0.11 pm/nrad，较优化前降低了一个数量级，远优于指标要求，所提方法极大地提升了望远镜的远场相位稳定性。     

1m红外太阳望远镜折轴光路与封窗偏振建模

通过精确的偏振测量实现太阳中低层磁场遥感是1 m口径红外太阳望远镜的重要科学任务。为了实现高精度高效率的系统偏振定标,需要对望远镜系统进行偏振建模。分析了该望远镜折轴光路仪器偏振的周天和季节变化,以及望远镜真空封窗的应力双折射效应。结果显示折轴光路的偏振效应主要表现为线偏振与圆偏振之间的交扰,交扰程度最大达0.7。同时,由于像旋速度巨大,临近夏至期间太阳接近中天时偏振交扰会呈现一个震荡过程。封窗在重力和真空载荷的共同作用下,总的偏折特性可等效为一个位相延迟片;并且延迟量随望远镜高度角变化而变化。当望远镜指向水平时偏振交扰最明显,达1.2×10-2。     

空间臂式补偿机构轴承预紧力与系统刚度关系分析

为了补偿空间光学望远镜在轨跟踪目标过程中受空间各种因素影响而导致的光学系统视轴和目标之间产生的相对移动和旋转(即指向偏差和指向振荡),设计由臂式补偿机构控制望远镜补偿与目标的相对运动.但由于臂式补偿机构的尺寸和质量严格限制在一定范围内,且望远镜尺寸很大,质量达3 000 kg,这种结构形式导致系统刚度很低.为了满足控制系统提出的结构高刚度要求,在系统结构形式确定的情况下,分析施加轴承预紧力提高系统刚度的可行性.分析了轴承预紧力、轴承刚度和系统刚度之间的关系,获得了轴承预紧力与系统固有频率的关系.分析证明在系统结构形式确定的情况下,施加合适的轴承预紧力,可以提高系统的刚度,同时为轴承最佳预紧力的确定提供了一个有效的方法.     

子镜面内位移对中国巨型太阳望远镜主镜控制的影响

针对中国巨型太阳望远镜(CGST)的8m环形太阳望远镜(8m-RST)设计方案,建立了其边缘传感器和光学传感器响应子镜面内位移量的模型,进而分析了子镜面内位移对环形拼接主镜面形保持的影响。考虑了望远镜桁架因望远镜指向和温度改变所引起的子镜面内位移量,发现该位移量会破坏8m-RST的面形保持效果。为解决面内位移对8m-RST面形保持的不利影响,提出了相应的主镜控制模型改进方案。改进方案是:通过在子镜拼缝处加装两组间隙量传感器和一组剪切量传感器,利用增加的探测量估算子镜的面内位移量,进而修正边缘传感器与光学传感器的设定值。当间隙量和剪切量的探测精度优于23nm时,改进方案可以满足CGST的8m-RST方案的面形保持要求。     

湍流大气中激光传输对傅里叶望远镜成像质量的影响

针对傅里叶望远镜系统激光在湍流大气中传输造成的成像质量下降,分析了湍流对光束传输特性的影响,指出成像质量的下降主要来自于上行传输链路中湍流造成的光束漂移与光束扩展,从而产生光束指向误差。分析了指向误差影响成像的机理。通过数值计算得出了不同强度湍流造成整条上行链路光束指向误差,并通过系统仿真,得到了不同强度大气湍流条件下的成像结果。结果显示:在弱湍流与中湍流条件下（大气折射率结构常数小于10-14 m-2/3）,随机指向误差较小(偏移比小于0.06),复原图像有较好的识别性;在强湍流条件下,成像质量下降严重。因此系统应选择避开强湍流地理位置与时段进行工作。     

湍流大气中激光传输对傅里叶望远镜成像质量的影响

针对傅里叶望远镜系统激光在湍流大气中传输造成的成像质量下降,分析了湍流对光束传输特性的影响,指出成像质量的下降主要来自于上行传输链路中湍流造成的光束漂移与光束扩展,从而产生光束指向误差。分析了指向误差影响成像的机理。通过数值计算得出了不同强度湍流造成整条上行链路光束指向误差,并通过系统仿真,得到了不同强度大气湍流条件下的成像结果。结果显示：在弱湍流与中湍流条件下（大气折射率结构常数小于10-14 m-2/3）,随机指向误差较小(偏移比小于0.06),复原图像有较好的识别性;在强湍流条件下,成像质量下降严重。因此系统应选择避开强湍流地理位置与时段进行工作。     

国际天文年：同一个地球，同一片星空——2009国际天文年清华大学活动纪实

天文学是历史最悠久的学科之一,一直以来对人类的文化、生活有着深远的影响．400年前,伽利略首次将望远镜指向天空,开启了人类天文学发展史新的篇章．为纪念这一事件,国际天文学联合会和联合国教科文组织将2009年定为国际天文年．本文主要介绍2009国际天文年的文化背景以及这一全球盛典的主要活动．     

《相对论、宇宙与时空》连载⑥——恒星演化的归宿(白矮星、中子星和黑洞)

1 赫罗图 指向天空的望远镜发现,千亿计的恒星各式各样,它们不仅光度不同,颜色也各异,真是千姿百态、绚丽多彩.这里的光度,是指恒星的绝对光度.绝对光度反映,在扣除掉恒星距离我们远近不同产生的影响之后,恒星的真实亮度,即反映了恒星在单位时间内释放出的光能.     

光学天文望远镜的足迹

文章以较为轻松的笔调概述了光学天文望远镜400年的发展史.全文分7个部分,内容包括望远镜的诞生、像差和消色差透镜、传统的反射望远镜和折射望远镜、施密特望远镜的作用、当代巨型望远镜的出现、空间望远镜,以及对月基望远镜的憧憬.     

天文望远镜史话

 望远镜的问世,延长了人们的视线,开阔了眼界。随着科学技术的发展,特别是近年来望远镜与电子技术、X射线技术、γ射线技术、计算机技术的紧密结合,使望远镜的聚光能力、分辨率、观测距离、放大本领增大,极大地提高了望远镜的观测水准。根据不同的需要,出现了大地望远镜、测量望远镜、军事望远镜、观赏望远镜、天文望远镜等。望远镜已成为人们从事科学研究和经济建设的有力助手,广泛应用于天文、导航、科学考察等领域,成为一项高科技产品,尤其天文望远镜已是反映一个国家经济实力和高科技水平的重要指标。我们浅略地追述望远镜的发展,特别是天文望远镜的发展,从中看出望远镜在科学发展中的重要作用和深远意义。     

《相对论、宇宙与时空》连载⑩——深入浩瀚的星空(下)

4.银河系 当伽利略把望远镜指向银河的时候,发现夜空中那像薄雾般淡淡的带子,原来是密密麻麻数不清的星星.人们逐渐认识到这是一个巨大的旋转的盘状星系,由大约2000亿颗恒星组成,我们的太阳系是这个巨大星系的一部分,位于它的转盘的边缘[1-10](图16,图17).     

地基大口径望远镜系统结构技术综述

概述了地基大口径望远镜的发展状况,阐述了口径变大的意义及实现的关键技术途径。概括了当前大口径望远镜的应用价值。介绍了国外5种典型的大口径望远镜系统,它们代表了当前地基大口径望远镜发展的最高技术水平。从跟踪架、主望远镜筒、主镜支撑及次镜支撑调整几个方面论述了大口径望远镜的结构特点及关键技术。最后,总结了大口径望远镜系统的发展趋势,指出其光学系统已从同轴系统向离轴系统发展并极具应用前景。     

16 mv精细导星星库构建与评价

精细导星星库是空间大口径望远镜开展导星过程的必要组成部分,是用来确定空间望远镜视轴绝对指向的关键依据。基础星表的挑选、导星星库的容量、划分方式和天区搜索速度对于实现精细导星功能和性能指标都极为重要。在视场约为0.08 deg2精度要求高的条件下,选用UCAC4星表作为基础星表,提出混合分区星等过滤算法进行导星筛选,为了实现星表的快速搜索,对导星星表的存取方式进行了详细分析,构建了一个由约400万颗10 mv~16 mv导星组成的精细导星星库,并进行星库均匀性和搜索速度分析。仿真结果表明,基于UCAC4星表构建的16 mv精细导星星库全局均匀性达到0.44,导星搜索时间0.05 s,视场中星数适中,能被高效识别的概率达到75.51%,可作为精细导星星图识别的基准,支撑未来大口径空间望远镜的观测。