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Fast工程单元面板面型精度测量

项目名称
    Fast工程单元面板面型精度测量 

任务需求
    500米口径球面射电望远镜(Five hundred meters Aperture Spherical Radio Telescope,简称FAST)是国家科教领导小组审议确定的国家九大科技基础设施之一,拟采用我国科学家独创的设计和我国贵州南部的喀斯特洼地的独特地形条件,建设一个约30个足球场大的高灵敏度的巨型射电望远镜。FAST建成后将成为世界上最大口径的射电望远镜,FAST与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍;与排在阿波罗登月之前、被评为人类20世纪十大工程之首的美国Arecibo 300米望远镜相比,其综合性能提高约10倍。作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来20-30年保持世界一流设备的地位。FAST工程4450块反射面单元需测量,每块面板均为10.2m~12.5m的三角形,由100块小三角形组成,曲率半径为315m,每一块反射面单元面形拼装精度要求RMS<2mm,全部的反射面单元需要在10个月的工期内完成拼装、测量和吊装,时间紧,任务重,精度要求高。


传统测量方式
    背架单元和反射面单元测量在保证测量精度条件下,对测量效率也提出了高标准要求。当前,基于三坐标测量机、经纬仪、全站仪、激光跟踪仪、激光扫描仪、关节式坐标测量机、激光雷达和室内GPS等构建的测量系统由于自身局限性与背架单元及反射面单元测量的特殊要求,无法满足测量任务需求。

解决手段
    在分析各种测量手段的基础上,本方案采用以数字摄影测量为技术支撑的测量方案,对FAST的背架单元和反射面单元进行测量。同时考虑到面板测量的效率问题,在高精度摄影测量的基础上设计一套自动化测量系统,系统通过控制软件发送命令给自动化运动装置,然后由运载支架带动相机进行拍照,相片通过无线传输装置发送到计算软件并进行计算,通过对计算得到的测量点三维坐标进行分析,生成测量报告。这样可以快速、高效、高精度并自动化的完成反射面单元的测量。

达到效果
    不再需要采用手持相机进行拍摄,省去了使用自动升降车或吊车的麻烦,不仅提高了安全性,并且提升了测量效率,将每块面板的测量时间提高到3min以内,测量和数据报表实现全自动化。

优势
    安全、高效、全自主研发

任务现场