一个在线测量和校准方法,用于射电望远镜子反射器支结构使用纤维布拉格格

科学领域:

• * 机械工程 机械工程
• * 光学工程是指光学工程.
• * 传感器技术 * 传感器技术

背景情况:

• *次反射器位置和高度极大地影响射电望远镜的准确度.
• * 增加天线孔径降低支结构的刚性,导致环境负荷 (重力,温度,风) 下的变形.
• *次反射器支结构的变形显著降低了天线指向的准确性.

研究的目的:

• * 开发一个在线测量和校准方法,以检测次反射器支结构的变形.
• * 为了提高变形评估的准确性和提高射电望远镜指向精度.
• * 应对环境负担和有限的培训数据所带来的挑战.

主要方法:

• *使用纤维布拉格格 (FBG) 传感器进行应变测量.
• * 建立了一个使用反向有限元法 (iFEM) 的重建模型,以将应变与位移联系起来.
• * 设计了一个带有FBG传感器的温度补偿装置,以减轻温度影响.
• *使用非统一的理性B-Spline (NURBS) 曲线来增加有限的培训数据.
• * 开发了一个自我结构模糊网络 (SSFN) 用于校准重建模型.

主要成果:

• *成功重建了次反射器支结构的变形位移.
• *温度补偿装置有效消除了温度引起的应变变化.
• * NURBS曲线扩展为模型训练提供了更大的数据集.
• *SSFN校准显著提高了位移重建的准确性.
• * 一天的实验验证实了在线测量和校准方法的有效性.

结论:

• * 拟议的基于FBG的在线测量和校准方法准确地评估了次反射器支结构的变形.
• * 整合iFEM,温度补偿,NURBS和SSFN提供了一个强大的解决方案,用于提高射电望远镜指向精度.
• *这种方法提供了一种实用和有效的手段,以抵消对大型天线结构的环境负载影响.