SU398994A1 - Устройство отсчета углового положения радиооси полноповоротных параболических радиотелескопов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области техники высокоэффективных антенных систем дл  космических радиолиний св зи и радиоастрономии . При работе на сантиметровых и еще более коротких волнах возникает необходимость контрол  и управлени  положением радиооси антенны с весьма высокими точност ми пор дка 10 и выше в довольно широком диапазоне условий эксплуатации. Такие требовани  выдвигаютс  как при измерении угловых координат космических объектов, так и при получении предельного энергетического потенциала радиолинии, когда ширина луча антенны составл ет величину пор дка единиц угловых минут. Известны устройства отсчета углового положени  радиооси полноповоротных параболических радиотелескопов, содержашне дискретные датчики положени  механических осей и след щую систему управлени  положением радиоо-си радиотелескопа. Однако в известных устройствах принципиально не устран етс  и не учитываетс  вли ние ветровых, неравномерных тепловых и неучитываемой части весовых деформаций опорных металлоконструкций, фундамента и грунта. Предложенное устройство от известного отличаетс  тем, что с целью обеспечени  работы радиотелескопов больших размеров в сантпметровом и миллиметровом диапазонах и снижени  требований к жесткости их конструкций и фундаментов применительно к широкому диапазону климатических условий эксплуатации без радиопрозрачных укрытий, в него введены дискретные датчики поправок на наклон плоскости основани  цапф угломестной оси опорно-поворотпого устройства в двух ортогональных плоскост х, дискретные датчики поправок на поворот плоскости раскрыва главного зеркала, дискретные датчики поправок на поворот электрической оси облучающей системы и цифроаналоговые преобразователи и суммирующие устройства. Дискретные датчики поправок на наклон плоскости основани  цапф угломестной оси опорно-поворотного устройства, дискретные датчики поправок на поворот плоскости раскрыва главного зеркала и дискретные датчики поправок на поворот электрической оси облучающей системы, дающие поправки в плоскост х , перпендикул рных вертикальной угломестной плоскости радиотелескопа, подключены ко входам цифроаналоговых преобразователей , а дискретные датчики поправок на наклон плоскости основани  цапф угломестной оси опорно-поворотпого устройства, дискретные датчпки поправок па поворот плоскости раскрыва главного зеркала и дискретные датчики поправок на поворот электрической оси

облучающей системы, дающие поправки в вертикальной угломестыой плоскости, дискретные датчики положепи  мехаиических осей и выходы цифроаналоговых преобразователей подключены ко входам суммирующих устройств, выходы которых подключеиы к след щей системе управлени  положением радиооси радиотелескопа . С целью автоматического измерени  наклона плоскости основапп  цапф угломестной оси опорно-поворотного устройства в двух ортогональных плоскост х, независимо от ее поступательного смещени , дискретный датчик поправок на наклон плоскости основани  цапф содержит хранитель горизонтальной плоскости в виде самогоризонтирующегос  плоского оптического отражател , установленного на фундаменте радиотелескопа , и установленную в опорно-поворотном устройстве изолированную от нагрузок и неравномерного нагрева ферму-хранитель плоскости основани  цапф с установленными на ферме-хранителе вблизи ее центра одним излучателем и двум  электронно-оптическими визирами. Дл  автоматического измерени  поворота плоскости раскрыва главного зеркала в двух ортогональных плоскост х дискретный датчик поправок на поворот плоскости раскрыва главного зеркала содержит установленную в опорно-поворотном устройстве изолированную от нагрузок и неравномерного нагрева ферму-хранитель коллимационной оси с установленными на кра х фермы-хранител  в главных ортогональных плоскост х двум  парами электронно-оптических визиров и две пары излучателей, установленных на каркасе зеркала в двух главных ортогональных плоскост х в диаметрально противоположных точках в области эффективных центро-в деформаций. С целью автоматического измерени  поворота электрической оси однозеркальной облучающей системы в двух ортогональных- плоскост х дискретный датчик поправок на поворот электрической оси облучающей системы содержит дв-а электронно-оптических визира, установле1П1ых на ферме-хранителе коллимационной оси в центральной части фермы-хранител , и один излучатель вблизи облучател  антенны вне его рабочего сектора. Кроме того, дл  автоматического измерени  поворота электрической оси двухзеркальной облучающей системы в двух ортогональных плоскост х дискретный датчик поправок на поворот электрической оси облучающей системы содержит оптический отражатель , установленный в верщине малого зеркала радиотелескопа и имеющий профиль этого зеркала, и два электронно-оптических визира, установленных на ферме-хранителе коллимационно й оси в центральной части фермы-хранител , и один излучатель вблизи облучател  системы вне его рабочего сектора.

На фиг. 1 представлено размещение на опорно-поворотном устройстве дискретных датчиков поправок на «аклон плоскости основани  цапф угломестной оси опорно-поворотного устройства. Здесь: 1 - переходной кронщтейн главного зеркала, 2 - опоры облучающей системы, 3 - коллимационна  ось, 4- опорно-поворотное устройство, 5 - фундамент, 6 - грунт, 7 - угломестна  ось.

На фиг. 2 показана структурна  схема устройства отсчета углового положени  радиооси полноповоротных параболических радиотелескопов , согласно которой в это устройство, нар ду с обычно примен емыми датчиками вал-цифра угла места 8 и азимута 9, устанавливаемыми непосредственно на ос х опорно-поворотного устройства, вход т дискретные датчики 10 и 11 поправок на поворот плоскости раскрыва главного зеркала, дискретные датчики 12 и 13 поправок на поворот электрической оси облучающей системы и дискретные датчики 14 и 15 поправок на наклон плоскости оснований цапф опорно-по0 воротного устройства, установленные на изолированных от нагрузок и неравномерного нагрева фермах-хранител х плоскости основани  цапф угломестной оси и коллимационной оси и измер ющие отклонени  начальных 5 прив зок азимутальной и угломестной щкал и положений осей вращени  и радиооси вследствие деформаций зеркальной системы, опорно-поворотного устройства, фундамента и грунта. Перед сложением показани  датчиков 0 поправок таклсе автоматически в темпе времени привод тс  к единым масщтабам и системе координат в преобразующих устройствах 16 и 17. Полное значение угловых координат радиооси радиотелескопа получаетс  автоматически в темпе времени путем сложени  показани  всех датчиков устройства в его угломестном 18 и азимутальном 19 суммирующих устройствах.

На фиг. 3 представлено размещение на зер0 калькой системе дискретных датчиков поправок на поворот плоскости раскрыва главного зеркала и дискретных датчиков поправок на поворот электрической оси облучающей системы .

5 Пара дискретных датчиков поправок на наслои плоскости основани  цапф угломестной оси опорно-поворотного устройства представл ет собой ферму-хранитель 20 плоскости основани  .цапф (фиг. 1) с парой электронно0 оптических визиров 21, контролирующих соответственно в плоскости коллимационной оси и в перпендикул рной плоскости смещение отобрал ени  излучател  22 в самогоризонтирующемс  зеркале 23. Одно из возможных исполнений самогоризонтирующегос  зеркала представл етс  в виде отражател  24, плавающего в ванне с в зкой жидкостью, установленной на амортизированном основании 25.

0 Пара дискретных датчиков поправок на поворот плоскости раскрыва главного зеркала представл ет собой ферму-хранитель 26 коллимационной оси (фиг. 3) с двум  парами электронно-оптических визиров 27, контролирующих соответственно в вертикальной и перпендикул рной ей плоскост х смещение пары излучателей 28, установленных в диаметрально противоположных точках каркаса зеркала в области центра т жести эффективных деформаций соответствующего квадрата зеркала . Разность показаний обоих электронно-оптических визиров характеризуетс  в определенном масштабе угла поворота плоскости раскрыва зеркала вследствие деформаций его каркаса. Поскольку эти деформации обычно нос т крупномасщтабный характер, то достаточно контролировать положение лищь одной точки каркаса на каждой половине зеркала. Наконец пара дискретных датчиков поправок на поворот электрической оси облучающей системы представл ет пару электроннооптических визиров 29, контролирующих соответственно в вертикальной и перпендикул рной ей плоскост х смещение реального или отображенного излучател  30 в отражателе 31. Излучатель устанавливаетс  в непосредственной близости от облучател  антенны . Показание визиров в угловом масщтабе соответствует составл ющей поворота радиооси антенны вследствие смещени  электриче-. ской оси облучающей системы с учетом поперечного смещени  и поворота малого зеркала и первичного облучател .

Предмет изобретени 

Claims (5)

1. Устройство отсчета углового положени  радиооси полноповоротных параболических радиотелескопов, содержащее дискретные датчики положени  механических осей и след щую систему управлени  положением радиооси радиотелескопа, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  работы радиотелескопов больщих размеров в сантиметровом и миллиметровом диапазонах и снижени  требований к жесткости их конструкций и фундаментов применительно к широкому диапазону климатических условий эксплуатации без радиопрозрачных укрытий, в него введены дискретные датчики поправок на наклон плоскости основани  цапф углол1естной оси опорно-поворотного устройства в двух ортогональных .плоскост х , дискретные датчики поправок на поворот плоскости раскрыва главного зеркала, дискретные датчики поправок на поворот электрической оси облучающей системы и цифроаналоговые преобразователи и суммирующие устройства, причем дискретные датчики поправок на наклон плоскости основани  цапф угломестнюй оси опорно-поворотного устройства , дискретные датчики поправок на поворот плоскости раскрыва главного зеркала и дискретные датчики поправок на поворот электрической оси облучающей системы, дающие поправки в плоскост х, перпендикул рных вертикальной угломестной плоскости радиотелескопа , подключены ко входам цифроаналоговых преобразователей, а дискретные датчики поправок на наклон плоскости основани  цапф угломестной оси опорно-поворотного

устройства, дискретные датчики поправок на поворот плоскости раскрыва главного зеркала и дискретные датчики поправок на поворот электрической оси облучающей -системы, дающие поправки в вертикальной угломестной плоскости, дискретные датчики положени  механических осей и выходы цифроаналоговых преобразователей подключены ко входам суммирующих устройств, выходы которых подключены к след щей системе управлени  положением радиооси радиотелескопа.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью автоматического измерени  наклона плоскости основани  цапф угломестной

оси опорно-поворотного устройства в двух ортогональных плоскост х, независимо от ее поступательного смещени , в нем дискретный датчик поправок на наклон плоскости основани  цапф угломестной оси опорно-поворотного

устройства содержит хранитель горизонтальной плоскости в виде самогоризонтирующегос  плоского оптического отражател , установленного на фундаменте радиотелескопа, и установленную в опорно-поворотном устройстве

изолированную от нагрузок и неравномерного нагрева ферму-хранитель плоскости основани  цапф с установленными на ферме-хранителе вблизи ее центра одним излучателем и двум  электронно-оптическими визирами.

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью автоматического измерени  поворота плоскости раскрыва главного зеркала в двух ортогональных плоскост х, в нем дискретный датчик поправок на поворот плоскости раскрыва главного зеркала содержит установленную в опорно-ловоротном устройстве изолированную от нагрузок и неравномерного нагрева ферму-хранитель кол имационной оси с установленными на кра х фермы-хранител 

в главных ортогональных плоскост х двум  парами электронно-оптических визиров, и две пары излучателей, установленных на каркасе зеркала в двух главных ортогональных плоскост х в диаметрально противоположных

точках в области эффективных центров деформаций .

4.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью автоматического измерени  поворота электрической оси однозеркальной облучающей системы в двух ортогональных плоскост х , в нем дискретный датчик поправок на поворот электрической оси облучающей системы содержит два электронно-оптических визира, установленных на ферме-хранителе

коллимационной оси в центральной части фермы-хранител , и один излучатель вблшзи облучател  антенны вне его рабочего сектора.

5.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью автоматического измерени  ново

рота электрической оси двухзеркальной облучающей -системы в двух ортогональных плоскост х , в нем дискретный датчик поправок на поворот электрической оси облучающей системы содержит оптический отражатель, установленный в вершине малого зеркала радиотелескопа и имеющий профиль этого зеркала, и два электронно-оптических визира, установленных на ферме-хранителе коллимациониой

оси в центральной части фермы-хранител , и один излучатель вблизи облучател  система вне его рабочего сектора.

П

Г

-

Г