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Fast工程馈源支撑系统测量研发与实施

任务需求
    FAST由台址、主动反射面、馈源支撑、测量与控制、接收机与终端及观测基地建设几大系统构成。FAST反射面由数千块小单元组成,以钢索网为支撑,通过控制钢索网节点实现索网变形。望远镜观测时,根据天文规划与节点测量反馈信息等计算节点调整量下发给促动器本地控制,促动器调整节点位置,实现反射面的主动变形,形成口径约300米的瞬时抛物面。反射面周边600米圆周上的6座百米高塔支撑6根钢索,FAST馈源舱由6根钢索拖动,实现馈源舱在150米高空206米口径范围内移动,根据天文规划与测量信息反馈,完成与反射面同步的高精度天文跟踪运动。馈源舱内AB正交转轴机构、Stewart并联机构,用于天文信息接收系统的精确定位与调整。接收系统安装于Stewart并联机构上,实现天文信息的采集与传输。馈源支撑测量系统由一次索驱动位姿测量系统和精调平台位姿测量系统两部分组成,采用精密的测量仪器,为馈源支撑控制系统提供一次支撑和精调平台的精确位姿信息,完成馈源位姿的测量任务,实现馈源精确定位。对馈源舱的测量主要包括两部分,对一次索驱动索驱动位姿的测量(对星形框架位姿的测量)和对精调平台位姿的测量(对Stewart下平台位姿的测量),系统的技术指标为:
(1) 一次索驱动测量
位置精度:±17mm
测量频率:1Hz
(2) 精调平台测量
位置精度:RMS 3mm
测量频率:5Hz
测量过程中要设计大气误差修正、馈源舱靶标混淆等多种复杂技术问题都需要解决。

传统测量方式
    全站仪在大范围内难以实现准确跟踪棱镜、GPS的测量精度不能达到要求。

解决手段
    使用GPS实现馈源支撑一次测量,配合全站仪实现精调平台的测量。

达到效果
    快速实现一次索驱动测量和精调平台测量,精度满足任务书要求。

优势
    高精度、稳定可靠、全自主研发

任务现场图