9月28日,长白山40米口径全可动射电望远镜(以下简称长白山望远镜)性能再次升级。据介绍,项目团队基于“大尺度工况下的高精度摄影测量方法”,开展射电望远镜主反射面精度提升工作,最终实现主面在最佳仰角状态下0.275mm(rms)的精度,实现了小于0.3mm(rms)的既定指标,为提升望远镜最高工作波段的进一步提升奠定了坚实基础。
在工程车辆帮助下,科研人员通过搭载高空测量相机对望远镜开展性能复测。上海天文台 供图在工程车辆帮助下,科研人员通过搭载高空测量相机对望远镜开展性能复测。上海天文台 供图
中国科学院上海天文台研究员李斌告诉《中国科学报》,本次测量采用非接触式光学摄影测量方法,通过从不同位置和方向采集1500余幅天线面板数字图像,结合图像匹配算法处理及相关数学计算,得到测量点精确的三维坐标。
“自9月17日启动准备工作以来,团队于9月19日实施首次摄影测量。在10个工作日内,我们连续开展了五轮密集测量,并结合测量结果进行了4次动态调整,最终将长白山望远镜共468块主反射面面板的整体精度提升至0.275mm(rms)。”李斌介绍说,主面精度通常定义为最高工作波段波长的1/20,本次调整后将使得长白山40米望远镜由原有的X波段(8GHz)提升至Q波段(43GHz),具备升级至W波段(86GHz)的能力。
李斌说,针对40米大口径天线主反射面高精度测量的技术挑战,测量团队采用专用智能测量设备,优化拍摄站位布局与测量距离规划,并开发多源数据融合方法与特征识别算法,有效地克服了因测量靶点布设密度不足引起的边缘畸变问题。同时,通过构建环境误差校正模型,显著抑制了大尺寸光学测量中各类干扰因素的影响,提升了摄影测量的数据质量与作业效率。
据了解,本次任务的成功实施,验证了基于摄影测量的大尺寸天线主面精度测量与调整的可靠性,为后续天线性能提升奠定了基础,对提升射电望远镜观测能力具有重要的工程意义。
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