大口径射电望远镜秒级指向精度
钱志瀚
中科院上海天文台
指向精度的重要性和秒级精度的挑战性 在设计和制造时需要考虑的问题
指向标校方法的若干问题
大口径射电望远镜关键技术和科学目标研讨会
新疆⋅乌鲁木齐2010-8-24
若干大口径射电望远镜的指向精度指标
Effelsberg100米：Blind10″；Repeatability 2″
GBT100米: Blind5″；Offset 2″
DSN70米：Blind1.67，3.04，1.37mdeg
(6.0″, 10.9″, 4.9″)
LMT50米: 1″
SRT64米: 1″（按3mm波段计算）
SHAO65米: 3″（7mm波段的波束宽为：27"）
指向误差产生干涉测量的相位和时延误差
TDA Progress Report42-132（1998）
设计和制造时需要考虑的问题
1.最低谐振频率
2.轴系精度
3.伺服系统方案
天线口径d
25米∼2.10
40米∼1.51
50米∼1.29
65米∼1.08
80米∼0.93
100米∼0.80天线口径与结构最低频率的经验公式7
.020−⋅=d f
轴系精度
1.俯仰轴承误差（影响俯仰轴精度）
2.方位轴承误差（影响方位轴精度）
3.滚轮误差（影响方位轴精度）
4.方位轨道误差（影响方位轴精度）
5.副面调整机构误差（影响电轴精度）
6.换馈机构误差（影响电轴精度）
分段式方位轨道对于天线指向影响轨道接头对天线指向的影响（DSN的34米天线）
伺服系统的方案选择PI——Proportional and Integral LQG——Linear-quadratic-Gaussian
PI与LQG的比较
指向标校方法的若干问题
1.指向模型
2.大气折射模型
3.使用光学望远镜
4.使用倾斜仪
5.使用温度、风压传感器
指向误差的模型
2009年，Effelsberg100米指向模型增加了两项。
ΔEL=P19×cos(8×EL)+P20×sin(8×EL)
俯仰误差从4.8″减小至3.5″。
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使用光学望远镜进行指向校正ALMA Memo 288
Optical Pointing Systems have become standard equipment on millimeter and submillimeter telescopes.
Application:
Pointing and tracking diagnosis
Pointing coefficient derivation and monitoring
Auto-guiding
2010-7-3
意大利撒丁岛
64米射电望远镜
2010-5-18
意大利64米射电望远镜的光学指向系统
安装在Medicina32米天线上作测试
谢谢！
上海佘山65米射电望远镜站址仿真图
