基于“FAST”主动反射面形状调节问题的研究

摘要

基于抛物面的旋转坐标变换,结合约束条件,利用粒子群优化算法,本文研究了观测天体位于不同方位角和仰角时,FAST主动反射面的天体形状调节问题.首先确定了被测天体S位于基准球面的正上方即α=0°,β=90°时,旋转抛物面和基准球面的曲面方程.进而利用促动器径向伸缩约束条件结合反射面板调节因素,对旋转抛物面进行修正,优化计算得到了旋转抛物面焦距的修正量d,以此确定待观测天体位于基准球面正上方时的理想抛物面.其次,当观测天体改变方向,位于任意方位角α,仰角β时,对观测天体S位于基准球面的正上方时所得到的理想抛物面作旋转变换,确定改变方向后的旋转理想抛物面,并取α=36.795°,β=78.169°进行计算,得到将反射面板调节为工作抛物面的调节参数,使得该工作抛物面贴近理想抛物面,让到达馈源舱的平行电磁波最强,以获得天体电磁波经反射面反射后的最佳接收效果.