[发明专利]一种适用于SKA天线的主面面型测量调整方法及装置

权利要求书

1.一种适用于SKA天线的主面面型测量调整方法，其特征在于，步骤如下：

准备步骤：在主面的外侧下方预留N个设计坐标已知的基准点，测量所有基准点的三维坐标；

精度判别步骤：在主面的每块三角形面板上布设M个测量点，测量所有三角形面板测量点的三维坐标；将N个基准点作为公共点，将所有三角形面板上测量点的三维坐标转换为设计坐标系下的坐标；计算主面的面型精度，若不满足精度要求，则进行以下调整步骤：

计算每块三角形面板的3个调整点到主面设计曲面的法向偏差Va；将每块三角形面板上所有测量点与主面设计曲面做最小二乘拟合，计算经最小二乘拟合后每块三角形面板的3个调整点到主面设计曲面的法向偏差Vb；将每块三角形面板的3个调整点按照向量Vb-Va调整螺栓高度；

调整后，迭代地进行精度判别步骤和调整步骤，直至主面的面型精度满足要求；

设计坐标系是指Z轴与主面的中心三角形面板的法向平行的坐标系；

主面是指由曲率各不相同的三角形面板拼装而成的结构；

3个调整点位于三角形面板的3个角点处，用于控制三角形面板的升降。

2.根据权利要求1所述的适用于SKA天线的主面面型测量调整方法，其特征在于，将每块三角形面板上所有测量点与主面设计曲面做最小二乘拟合的步骤包括：

(1)记第i个测量点第j次坐标变换后的坐标为(Xc_i,j,Yc_i,j,Zc_i,j)，该测量点第j次坐标变换后在主面设计曲面上的投影点坐标为(Xp_i,j,Yp_i,j,Zp_i,j)；测量点第j次坐标变换平移量为(X_j,Y_j,Z_j)，旋转量为(Rx_j,Ry_j,Rz_j)；

(2)计算三角形面板上每个测量点第j次坐标变换前在主面设计曲面上的投影点坐标，并根据所有测量点坐标及其投影点坐标组建误差方程式：

其中，(VX_i,j-1,VY_i,j-1,VZ_i,j-1)为第j次坐标变换前测量点与投影点之间的坐标差，R_j为由第j次坐标变换旋转量构成的旋转矩阵，(Xc_i,j-1,Yc_i,j-1,Zc_i,j-1)为第i个测量点第j次坐标变换前的坐标，(Xp_i,j-1,Yp_i,j-1,Zp_i,j-1)为第i个测量点第j次坐标变换前在主面设计曲面上的投影点坐标；

(3)令X_j＝Y_j＝Rz_j＝0，求解误差方程式得到测量点第j次坐标变换平移量(X_j,Y_j,Z_j)和旋转量(Rx_j,Ry_j,Rz_j)；

(4)对测量点进行第j次坐标变换：

其中，(Xc_i,j,Yc_i,j,Zc_i,j)为第i个测量点第j次坐标变换后的坐标；

(5)重复步骤(2)～(4)，直至所有测量点坐标变换前后坐标值变化量小于指定阈值。

3.根据权利要求1或2所述的适用于SKA天线的主面面型测量调整方法，其特征在于，所述主面的面型精度为所有三角形面板的测量点到主面设计曲面的法向偏差的均方根。