大型望远镜主镜位姿解算与监测系统设计.pdf

《大型望远镜主镜位姿解算与监测系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第29卷第5期电子测量与仪器学报lf_29，vo．5·766·JOURNALOFELECTRONICMEASUREMENTANDINSTRUMENTATION2015年5月DOI：10．13382／j．jemi．2015．05．019大型望远镜主镜位姿解算与监测系统设计水李玉霞刘昌华王建立王帅张斌(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033)摘要：准确解算与监控大望远镜主镜位姿是实现主镜位置控制，提高大望远镜成像质量的前提。根据大望远镜的主镜控制的需要，研制了大望远镜主镜位姿解算与监测系统。利用主镜底部安装的3个直线位移传感器，由

2、主镜移动的几何位置关系实现轴向自由度z，旋转自由度、研的解算，利用主镜侧向安装的3个位移传感器，考虑了主镜材料温度变化，实现了轴向位移、y，镜温度导致的半径变化r的解算。利用虚拟仪器技术实现了对传感器数据的采集分析及实时监控，仿真出主镜位移变化的三维运动。在重复精度为平移误差小于1Ixm，角度偏转误差小于1arcsee的Stewart平台上安装虚拟镜，安装底部和侧向传感器，解算与监测虚拟镜的各自由度位移并进行测试。结果表明：在位移、，，、z整个量程一2．2～2．2min内，解算与基准位移差在l0m以内。在旋转位移、整个量程一1500～1500

3、arcsec范围内，解算与基准位移差在15al'csec内，满足大型望远镜解算位移及控制要求。关键词：大型望远镜；主镜位姿；监测系统；虚拟仪器中图分类号：TN929．52文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．5015DesignoflargetelescopeprimarymirrorpositionresolvingandmonitoringsystemUYuxiaLiuChanghuaWangJianliWangShuaiZhangBin(ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhys

4、ics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China)Abstract：Theaccurateresolvingandmonitoringthepositionoftheprimarymirroroflargetelescopeisthepremisetorealizefirstmirrorcontrolandincreaseimageryquality．Onthebasisoftherequirementoftheprimarymirorsup—port，firstmirorpositionr

5、esolvingandmonitoringsystemisdesigned．Usingthreedisplacementtransducersfixedonaxialbottomoffirstmiror，theaxialdegreeoffreedomZ，rotationdegreeof~eedomRx，Ryareresolvedonthebasisofgeometrypositionrelationship．Threedisplacementtransducersareradiallyfixedontheprimarymiror，axialp

6、osi—tionX，Y，radiusvariationduetotemperatureofprimarymirorareresolvedconsideringtemperaturevariationofpri—marymirormateria1．TheVirtualinstrumentisusedtorealizesensordatacollectionandmonitoringon—time．Three—dimensionalmotionvariationofprimarymirorissimulated．Avirtualmirorfixe

7、dontheStewartisthepositionrefer—ence，whichtherepeatmovementoftranslationerorless—than1m，andtheangledeflectionerorlessthan1arcsec．Thetestiscarriedontheresolvingandmonitoringdegreeoffreedom．Theresultsindicatethat，inthefullrange一2．2—2．2mmoftranslationX，Y，Z，thedifferenceofresol

8、vingresultandreferenceislessthan10txm，inthefullrange一1500～1500arcsectheevolvementi