[发明专利]一种亚毫米波望远镜主反射面促动器调整和精度计算方法

权利要求书

1.一种亚毫米波望远镜主反射面促动器调整和精度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采用组合面板式设计来构建亚毫米波望远镜的天线结构：亚毫米波望远镜的主反射面由若干组合面板拼接而成，每块组合面板包括多个相互拼接的小面板，小面板安装于基板上，基板通过设置于其四个边角的大促动器安装于背架上；各组合面板的大促动器的运动控制相互独立；

S2、建立亚毫米波望远镜在45°天顶角下的初始有限元模型，施加重力载荷后，获取重力变形主反射面的最佳适配面参数以及各参考点到最佳适配面对应点的移动距离；

S3、根据S2中获取的重力变形主反射面的最佳适配面参数以及各参考点到最佳适配面对应点的移动距离，在组合面板的大促动器杆件上施加温度载荷改变杆件的长度，重建亚毫米波望远镜在45°天顶角下的有限元模型，并将温度载荷作为其他天顶角下有限元模型的初始位置修正值输出；

S4、建立亚毫米波望远镜在其他天顶角下的初始有限元模型，将45°天顶角下的温度载荷输入为大促动器初始位置的修正参数，施加重力载荷后，获取重力变形主反射面的最佳适配面参数以及各参考点到最佳适配面对应点的移动距离；

S5、根据S4中获取的重力变形主反射面的最佳适配面参数以及各参考点到最佳适配面对应点的移动距离，将45°天顶角下的温度载荷作为大促动器初始位置的修正参数，重建亚毫米波望远镜在其他天顶角下的有限元模型；

S6、对不同天顶角下的参考点位移生成若干组正太分布扰动，计算扰动数值下的主反射面实际精度，并拟合主反射面实际精度和理想调节精度的关系。

2.如权利要求1所述的一种亚毫米波望远镜主反射面促动器调整和精度计算方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

S201、根据亚毫米波望远镜的天线结构，建立整个望远镜在45°天顶角下的初始有限元模型，并以主反射面的中心顶点为原点建立空间直角坐标系，记录各个大促动器在主反射面上的对应参考点的坐标；

S202、施加重力载荷后对初始有限元模型进行计算，获取重力变形主反射面的最佳适配面，以及变形移位后各参考点到最佳适配面对应点的移动距离；

S203、计算重力变形主反射面相对于最佳适配面的RMS误差，并输出最佳适配面参数以及各参考点到最佳适配面对应点的移动距离。

3.如权利要求2所述的一种亚毫米波望远镜主反射面促动器调整和精度计算方法，其特征在于，步骤S202中，最佳适配面的坐标方程为：

x²+y²+2(z+c)yφ_x-2(z+c)xφ_y-2x(u_a+2fφ_y)-2y(v_a-2fφ_x)-4(z+c)(f+h)+4fw_a＝0，

其中，(u_a,v_a,w_a)为最佳适配面的顶点坐标，h为最佳适配面的焦距，f和c分别是初始主反射面的焦距和顶点的Z轴坐标，φ_x、φ_y为最佳适配面相对于初始主反射面在坐标轴X、Y方向上的旋转量；

变形移位后第i个参考点到最佳适配面对应点的移动距离Δε_i0的计算公式为：

其中，(x_i,y_i,z_i)表示初始主反射面上第i个参考点的坐标，(x_i+Δx_i0,y_i+Δy_i0,z_i+Δz_i0)表示形变移位后第i个参考点的坐标。