摘要：随着射电望远镜口径增大、观测频率提高,对其指向精度的要求也越来越高.然而,望远镜服役于野外台站,台址风扰对天线指向精度的影响在高频段观测时已不能忽略.由于风扰的时变性,现有的抗风方法无法保障大口径高指向精度望远镜在高频段的有效观测时长.因此,提出了一种基于风障精确布置改善台址风环境的方法.通过数值模拟构建了风障仿真模型,并将仿真结果与风洞实测数据比较,两种孔隙率风障的平均误差分别为3.7%和6.1%,保证了风障模型的可靠性.以新疆奇台射电望远镜(QiTai radio Telescope,QTT)台址为例,基于QTT台址斜坡地形构建了计算域模型,开展单风障不同高度、不同孔隙率的系列风场仿真试验,得到了风障参量与下游挡风效果的关系.基于单风障合理高度和最优孔隙率设置南北风障,仿真结果表明在确定高度下最优孔隙率可以组合,孔隙率0.1-0.1组合的风障挡风效果最优,南方向来风在天线区域可以有效降低75%以上的风速.

摘要：为明确输入光纤及其定位误差对光纤离轴抛物面反射准直器出射光准直特性的影响,采用光线追迹法,针对不同光纤的实测输出,进行仿真研究。结果表明,同样的准直器参数下,输入光纤纤径越粗,对旋转定位误差越敏感,输入光纤纤径越细,对位移定位误差越敏感。相同的反射焦距下,大离轴角、短母焦距准直器下出射光束指向更稳定;小离轴角、长母焦距准直器下出射光束的角度能量分布更稳定。研究结果为高精度法布里-珀罗定标源等角度能量分布敏感光学系统中的准直器参数设计和光机结构稳定性要求提供了参考。

摘要：针对大口径、高性能射电望远镜天线受到的随机及时变风扰的问题,利用自回归滑动平均模型预测望远镜周围风速,提前计算风致结构变形量,同时为望远镜伺服控制系统提供足够执行时间来降低风扰影响.基于新疆奇台110m口径全向可动射电望远镜(QiTai Telescope,QTT)台址风场数据特征,通过赤池信息准则和贝叶斯信息准则辨识模型阶次,利用最大似然法估计模型参数,分析模型残差特性以检验自回归滑动平均模型的有效性.通过计算不同季度预测数据与测试数据偏差得到预测模型的精度,夏季平均绝对误差为0.133m·s^(-1),秋季平均绝对误差为0.162m·s^(-1),冬季平均绝对误差为0.287m·s^(-1).整体来看,基于QTT台址不同季度风速数据建立的自回归滑动平均模型预测误差较小,满足射电望远镜风扰控制系统的需求,能为大口径射电望远镜风扰控制提供必要数据支撑.

摘要：为论证深空太阳天文台的主望远镜桁架结构在火箭发射过程中,能否经受严苛的发射环境,并能继续正常工作,以及经历严苛的发射环境后,望远镜是否需要设置在轨调整系统,使主镜与准直镜的相对位置能够精确地保持,提出了一种可行的在轨检测方案,并对主望远镜的桁架结构进行静应力分析、动载荷分析、模态分析及频响应分析,分析了其安全性,发现桁架结构需要减振机构降低跷振造成的响应,从而初步论证了在轨调整的必要性及可行性,初步验证了结构设计及工艺流程的合理性。针对主望远镜桁架的正弦振动试验及在轨检测试验部分,给出了试验的具体步骤及实施方案,为后续试验工作的开展提供了技术支持。

摘要：瞬时射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)信号是最难以识别并消除的一类干扰。针对射电天文观测过程中遇到瞬时射频干扰问题,提出一种基于射频干扰信号峰值的特征提取方法,利用该方法生成射频干扰信号的特征模板,并基于动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)算法和打分策略设计特征识别算法,实现了射频干扰信号识别以及分类功能,利用ARRL官网(http://***/sounds-of-rfi)提供的射频干扰数据完成了特征模板的交叉验证对比。测试结果显示,射频干扰特征模板与同类别射频干扰相似度高,表明该算法能够对射频干扰进行识别和分类。该算法为瞬时射频干扰的特征提取以及识别提供了一种新思路。

摘要：通过对尖劈吸波材料的选型和优化设计,建造完成FAST工程综合测试微波暗室。满足国家军用标准(GJB151B)和民用标准电磁兼容测试要求,在500 MHz以上频段满足天线测试环境要求,可为500 m口径球面射电望远镜进行电磁兼容及天线性能测试提供所需的电磁环境和测试条件。通过有效消除外来的电磁波和各种内部反射干扰,以获得可靠规范的测试数据。该综合测试微波暗室可满足国标和相关国际标准的电磁兼容测试及天线测试需求,能实现3 m法和天线性能测试环境保障。

摘要：射电天文是通过接收和处理无线电波研究宇宙天体的一门学科,微波接收机是射电天文观测的核心接收设备。结合中国科学院新疆天文台南山25 m射电望远镜现有K波段制冷接收机及未来Q波段毫米波观测的需求,提出一种K波段常温接收机研制方法,该接收机射频工作频率22~24.2 GHz,经混频最终输出3.95~6.15 GHz的中频信号,主要用于在K波段开展强度校准方法实践及大气不透明度测量。最终采用冷热负载法测试K波段常温接收机噪声温度为402.2 K(理论计算为410.6 K),标准噪声源为166.3 K,满足设计需求。结合斩波轮校准机械结构,K波段接收机已经具备开展强度校准及大气不透明度测试功能,相关工作为南山25 m射电望远镜未来Q波段毫米波观测做技术预研。

摘要：优化台址风环境对提高大口径、高精度射电望远镜在中高频段的有效观测时长具有重要意义。通过风障调控风场可以有效减小风荷载对望远镜的影响。风障的布局设计除了与风障高度、孔隙率等参量有关外,还要综合考虑台址地形对挡风效率的影响。以奇台射电望远镜(QiTai radio Telescope,QTT)台址为研究对象,开展不同地形对风场调控影响的数值模拟研究。仿真结果表明,无风障时望远镜区的风速大小主要与上下游边界地形的最高海拔有关;布设风障时,若望远镜区域为水平地形,风障遮蔽区降低风速的大小与上游入流风攻角以及下游地形的海拔高度有关;台址实际斜坡地形增加了流场的复杂程度,在进行风障风场仿真时,上游边界要尽量延伸到相对较高山体的外围。不同边界地形的仿真结果表明,望远镜区风速折减效率差值最大达到6%。该研究可以为望远镜台址风场调控仿真中的地形建模提供可靠的参考。

摘要：基于天线轨道不平度对望远镜指向的影响机理,测量并分析采用整体焊接轨道技术后的乌鲁木齐南山26 m射电望远镜(NanShan Radio Telescope,NSRT)天线轨道误差的分布情况及对指向的影响,从而对指向模型进行修正.采用移动最小二乘法(Moving Least-Squares,MLS)将测得的天线轨道高度差拟合成一个闭合的轨道高度分布曲线,确定因轨道不平度影响的天线方位轴偏差,对比实测天线座架变形的方位轴偏差,发现二者具有较强的相关性.考虑到天线座架重力变形的偏差包含南北向和东西向偏差,建立新的指向偏差模型进行校正.最后通过对已知校准射电源进行扫描测量,将指向偏差数据进行拟合.结果表明:新建的指向修正模型能够抑制已知指向模型偏差中的正弦分量,从而说明所建模型很好地反映了天线的指向偏差并对偏差具有一定修正作用.

摘要：射电天文强度校准的目的是将接收设备对天文观测源的响应转换为天文意义上的流量.在常用的射电天文强度校准方法中,厘米波校准主要使用噪声注入模式,就是将1个标准噪声信号在馈源和极化器之后注入到接收机内部进行校准.由于毫米波微波器件的小型化导致噪声注入模式不易实现,加之注入模式可能引入噪声,因此BTL (Bell Telephone Laboratory)最早提出使用斩波轮技术进行毫米波校准,就是在馈源口面交替放置或者移除常温黑体进行校准;之后BIMA (Berkeley Illinois Maryland Association Array)又提出使用常温、热负载进行校准; ALMA (Atacama Large Millimeter Array)对单、双负载校准方式的精度进行计算后,认为双温度负载校准方式有潜力实现1%的校准精度,并最终设计出机械臂式双温度负载校准机构;此后, GBT (Green Bank Telescope) 4 mm波段制冷接收机设计出旋转盘式双温度校准机构; OSO (Onsala Space Observatory)最新研制的3 mm波段制冷接收机设计出波束切换式双温度校准机构.中国科学院新疆天文台QTT(Qi Tai Telescope)项目的启动推动了毫米波接收机研制进程,为提高毫米波强度校准精度,相关的技术预研已经开始.