[發(fā)明專利]球面射電望遠(yuǎn)鏡反射面單元面板測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210008206.X
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102589425A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李心儀;胡金文;朱麗春;王啟明;范生宏;范欽紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院國家天文臺;鄭州辰維科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/16
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務(wù)所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

1.一種球面射電望遠(yuǎn)鏡反射面單元面板測量方法，其特征在于，由以下步驟實現(xiàn)：

(1)、布設(shè)測量標(biāo)志：測量標(biāo)志包括兩種人工標(biāo)志，即圓形定向反光標(biāo)志和編碼標(biāo)志，布設(shè)圓形定向反光標(biāo)志和定向反光材料制作的編碼標(biāo)志，用于實現(xiàn)相片的拼接和計算自動化，方法是，在單元面板的66個調(diào)整節(jié)點上粘貼圓形定向反光標(biāo)志，單元面板的其它部位根據(jù)需求，可增加圓形定向反光標(biāo)志作為加密點，以能夠充分反映單元面板狀態(tài)；

采用編碼標(biāo)志框架，安裝在單元面板的上方，編碼標(biāo)志框架由多根均置互相平行的長金屬條固定在支架上構(gòu)成，在每根上均置設(shè)置編碼標(biāo)志13個，平均1米距離布設(shè)1個，總共布設(shè)143個，人工標(biāo)志在像片上成像的尺寸為以保證圖像提取精度；

人工標(biāo)志尺寸計算工式：d=crlf;]]>

其中，d為人工標(biāo)志直徑，c為人工標(biāo)志像點直徑方向像素個數(shù)，r為像素尺寸，l為空間攝影距離，f為相機焦距；

(2)、進(jìn)行面板的攝影測量：將單元面板放在移動小車上，推入到編碼標(biāo)志框架內(nèi)，通過控制相機運載系統(tǒng)，移動相機進(jìn)行測量；

單元面板測量過程，是測量相片采集的過程，除了相片成像質(zhì)量之外，測量相片的重疊度也是面板測量的關(guān)鍵，按照相鄰兩張相片60％的重疊率，每個標(biāo)志點至少會有三張相片對其成像，既可以保證測量精度，又可以提高測量效率；

攝影測量中的相機視場角為θ＝50.68°，攝影距離H＝2.5m，其單次攝影物方覆蓋范圍長度D＝2Htan(θ/2)，根據(jù)相鄰兩張相片60％的重疊率的原則，相機單次移動距離λ＝D×0.4＝9472mm，采用常規(guī)的“條帶法”對單元面板進(jìn)行測量，將相機在單元面板上方沿著軌道單次滑動9472mm，并對單元面板進(jìn)行拍照一次，待該條帶拍攝覆蓋一次之后，將相機更換到另一導(dǎo)軌，重復(fù)上述步驟，直到整個單元面板覆蓋攝影完畢；

(3)、坐標(biāo)計算：通過攝影測量系統(tǒng)的測量軟件進(jìn)行計算，各相機之間的位置關(guān)系需要利用編碼標(biāo)志進(jìn)行傳遞，利用編碼標(biāo)志進(jìn)行圖像拼接，把編碼標(biāo)志作為測量中具有已知坐標(biāo)的控制點，由這些控制點的已知空間信息，通過后方交會原理得到每幅像片的外方位元素，從而完成對圖像的拼接和像機之間坐標(biāo)關(guān)系的傳遞，坐標(biāo)的計算是通過攝影測量系統(tǒng)常用的測量軟件進(jìn)行；

(4)、分析計算：方法是，利用測量數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行，該系統(tǒng)為基于CAD功能的常用曲面分析軟件，每種類型面板加工時都有CAD模型，分析系統(tǒng)使用CAD模型與測量數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)計算，得到面板的面型精度情況；

分析過程為，利用曲面分析軟件，分別導(dǎo)入單元面板的測量點集和其IGS格式數(shù)模，精確匹配后，計算單元面板上的66個調(diào)整節(jié)點的實際偏差量，同時，導(dǎo)出三維顯示的偏差量針狀圖和偏差量數(shù)據(jù)報表。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球面射電望遠(yuǎn)鏡反射面單元面板測量方法，其特征在于，步驟(1)中所述的人工標(biāo)志直徑d為11-12mm，人工標(biāo)志像點直徑方向像素個數(shù)c≥5，像素尺寸r為0.0076mm，空間攝影距離l為2.5m，相機焦距f為8.5mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球面射電望遠(yuǎn)鏡反射面單元面板測量方法，其特征在于，還包括對反射面單元面板重力變形影響的測量，方法是，采用常規(guī)的仿真分析與測量檢驗方法進(jìn)行，將單元面板平放在工作平臺上，使用單相機攝影測量系統(tǒng)進(jìn)行測量，根據(jù)測量結(jié)果計算分析面板面型精度情況，將單元面板放置在設(shè)定角度，采用與上一步同樣的方法進(jìn)行測量與分析，計算得到單元面板平放狀態(tài)與傾斜狀態(tài)的變形情況，同時傾斜狀態(tài)變形量可與仿真計算結(jié)果進(jìn)行比較，通過多次測量與修正，最后確定仿真的數(shù)學(xué)模型，用仿真數(shù)學(xué)模型對相同類型的面板進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真，即可得到傾斜狀態(tài)的單元面板變形情況。