理论教育 FAST主动反射面索网结构及施工技术研究成果

FAST主动反射面索网结构及施工技术研究成果

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:FAST主动工作抛物面变位主要包括两个部分:寻源和跟踪。所以在进行主动工作抛物面变位研究时,寻源和跟踪的计算都可看成是一个拟静力的过程,工作状态均为照射范围内主索节点位于指定抛物面位置,而照射范围以外的主索节点对应的下拉索的促动器均为基准球面时的状态。因此,在对FAST索网结构进行变位研究时,将不同角度寻源变位后得到的索网结构响应模拟所有的主动工作抛物面变位响应,大大减少了计算量,对分析结构的影响也很小。

FAST主动反射面索网结构及施工技术研究成果

FAST主动工作抛物面变位主要包括两个部分:寻源和跟踪。FAST具有千米级高精度非接触测量系统,能够实时测量主索网节点的三维坐标值,不论寻源和跟踪,都是根据测量结果调节索网结构下拉索的促动器。

(1)寻源,根据FAST高精度的测量系统,实时采集节点数据,调节照射范围内的下拉索的促动器,使得照射范围内的主索网节点变位到指定工作抛物面上,进行天文观测。每一次寻源过程可以看成独立的主动工作抛物面,不需要变位的主索网节点则不进行主动的变位调节。如图2-15、图2-16及图2-17所示。

图2-15 寻源a

图2-16 寻源b

(www.daowen.com)

图2-17 寻源c

图2-18 追踪

(2)跟踪,跟踪过程的本质跟寻源过程是一致的,都是调节下拉索的促动器,使得照射区域的主索节点调整到指定工作抛物面位置,不同的是寻源可以看成是一个静态过程,而跟踪过程却是一个动态过程。如图2-18可以视跟踪为寻源a、b、c三个独立寻源过程的连续观测。

通过研究发现,跟踪与寻源的主要区别为变位前索网所处的状态不同,跟踪对应索网处于前一个工作抛物面,而寻源对应的为基准球面。由于FAST在进行天文观测时运动速度非常慢,跟踪时工作抛物面在反射面上的移动速度约为21.8mm/s,主节点径向移动的最大速度约为1mm/s,因此也可将跟踪过程看作是一个拟静力过程[10]。所以在进行主动工作抛物面变位研究时,寻源和跟踪的计算都可看成是一个拟静力的过程,工作状态均为照射范围内主索节点位于指定抛物面位置,而照射范围以外的主索节点对应的下拉索的促动器均为基准球面时的状态。因此,在对FAST索网结构进行变位研究时,将不同角度寻源变位后得到的索网结构响应模拟所有的主动工作抛物面变位响应,大大减少了计算量,对分析结构的影响也很小。

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