天線幾何量測(cè)量理論及其應(yīng)用

前言

　　這是一本關(guān)于面天線幾何量測(cè)量技術(shù)的專著，全面系統(tǒng)地研究了各種測(cè)量系統(tǒng)的原理、組成和技術(shù)特點(diǎn)，并分析了其測(cè)量精度，討論了各種測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢(shì)?！　”緯邢率鎏攸c(diǎn)：第一，系統(tǒng)性強(qiáng)。書中不但介紹了傳統(tǒng)的測(cè)量方法，并且也深入討論了諸如全息法、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和非正交坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)等近些年來(lái)涌現(xiàn)的現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)，從而可以看出天線幾何量測(cè)量技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展的軌跡。第二，完備性好。書中不但介紹了各種測(cè)量方法的基本原理，測(cè)試系統(tǒng)的組成，并且也研究了數(shù)學(xué)模型的建立，測(cè)試數(shù)據(jù)的處理過(guò)程，更進(jìn)一步地分析了各種測(cè)試方法的約束條件和適用范圍，從而給讀者提供了每種測(cè)試方法的清晰概貌。第三，創(chuàng)新性高。例如對(duì)于面天線面形測(cè)量，作者提出了三種方法，曲面自由擬合法、公共點(diǎn)轉(zhuǎn)換法和CAD面型轉(zhuǎn)換法，具有相當(dāng)?shù)男路f性；又如作者針對(duì)大型拋物環(huán)面天線測(cè)量問(wèn)題，建立了一套比較科學(xué)和完整的技術(shù)方案和工程實(shí)施措施，具有獨(dú)創(chuàng)性。第四，實(shí)踐性強(qiáng)。本書用相當(dāng)?shù)钠榻B了各種具體天線的實(shí)測(cè)方案、測(cè)試過(guò)程、模型分析、測(cè)試中所碰到的技術(shù)問(wèn)題的解決方法、測(cè)試結(jié)果、電氣性能的實(shí)測(cè)佐證等。第五，實(shí)用性強(qiáng)。本書給出了各種測(cè)試系統(tǒng)的詳細(xì)組成、具體的測(cè)試步驟、測(cè)試中的技術(shù)要素、數(shù)據(jù)處理模型的建立等等，因此本書所介紹的系統(tǒng)和方法拿來(lái)即可用。

內(nèi)容概要

《天線幾何量測(cè)量理論及其應(yīng)用》針對(duì)天線測(cè)量參考資料匱乏這一現(xiàn)狀，總結(jié)多年從事天線測(cè)量研究的經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建了天線測(cè)量的理論和技術(shù)體系。全書共分8章，前4章分析了天線測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀，理清了天線行業(yè)對(duì)測(cè)量技術(shù)的要求，系統(tǒng)介紹并首次提出了多種天線測(cè)量方法，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了天線測(cè)量數(shù)據(jù)處理的基本體系。最后4章介紹了世界上最大的拋物環(huán)面天線測(cè)量、探月工程50m天線測(cè)量、國(guó)際知名天線測(cè)量實(shí)踐，以及FAST工程和上海天文臺(tái)65 m天線的設(shè)計(jì)情況，以期對(duì)天線測(cè)量從業(yè)人員有所幫助。　　《天線幾何量測(cè)量理論及其應(yīng)用》的讀者對(duì)象包括精密工程測(cè)量技術(shù)人員，天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝等方面技術(shù)人員，大中專院校在校學(xué)生，以及相關(guān)工程和研究人員。

書籍目錄

第1章 緒論　1.1 研究背景　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀　1.3 本書主要內(nèi)容第2章 天線設(shè)計(jì)、制造與測(cè)量基礎(chǔ)理論　2.1 天線幾何特性　2.2 天線的數(shù)學(xué)模型與結(jié)構(gòu)　2.3 天線設(shè)計(jì)對(duì)測(cè)量精度的要求　2.4 天線制造對(duì)測(cè)量精度的要求　2.5 測(cè)點(diǎn)布設(shè)方案　2.6 主動(dòng)反射面技術(shù)簡(jiǎn)述　2.7 小結(jié)第3章 天線測(cè)量技術(shù)與方法　3.1 傳統(tǒng)測(cè)量方法　3.2 射電全息法　3.3 正交坐標(biāo)系測(cè)量機(jī)　3.4 非正交坐標(biāo)系測(cè)量系統(tǒng)　3.5 小結(jié)第4章天線測(cè)量數(shù)據(jù)處理理論和方法　4.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換　4.2 表面精度　4.3 顧及形狀參數(shù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與表面精度　4.4 天線變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理及預(yù)測(cè)　4.5 數(shù)據(jù)處理可視化　4.6 小結(jié)第5章 大型拋物環(huán)面天線測(cè)量實(shí)踐　5.1 基本設(shè)計(jì)理論及坐標(biāo)系　5.2 測(cè)量方案論證　5.3 測(cè)量控制網(wǎng)　5.4 背架拼裝與測(cè)量　5.5 面板水平拼裝　5.6 座架測(cè)量與調(diào)整　5.7 工作姿態(tài)下的測(cè)量與調(diào)整　5.8 饋源軌道的安裝放樣　5.9 電測(cè)結(jié)果　5.10 小結(jié)第6章 50m天線測(cè)量實(shí)踐　6.1 工程概況　6.2 測(cè)量方案論證　6.3 座架支撐系統(tǒng)安裝與調(diào)整　6.4 俯仰組合系統(tǒng)安裝與調(diào)整　6.5 天線系統(tǒng)安裝與檢測(cè)　6.6 電測(cè)結(jié)果　6.7 小結(jié)第7章 國(guó)外天線測(cè)量實(shí)踐　7.1 Arecibo天線　7.2 GBT天線　7.3 LMT天線第8章 新的挑戰(zhàn)　8.1 FAST212程　8.2 上海天文臺(tái)65m天線參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　綜上所述，測(cè)量系統(tǒng)與天線制造的結(jié)合體現(xiàn)在多個(gè)方面，簡(jiǎn)而言之，主要應(yīng)滿足三個(gè)需求：一是幾何質(zhì)量檢測(cè)的需求，二是安裝測(cè)量的需求，三是變形測(cè)量的需求。從這一角度看，國(guó)外的天線測(cè)量水平總體高于國(guó)內(nèi)，表現(xiàn)為方法多樣、理論嚴(yán)密、裝備先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)豐富。這一方面預(yù)示著我們精密工程測(cè)量專業(yè)有著很大的發(fā)展空間，另一方面也說(shuō)明精密工程測(cè)量和天線測(cè)量相結(jié)合還有一個(gè)艱辛探索、漸進(jìn)前行的過(guò)程?！　?.2.2 數(shù)據(jù)處理方法　　數(shù)據(jù)處理要解決的問(wèn)題是提高數(shù)據(jù)處理的速度、可靠性和科學(xué)性。數(shù)據(jù)處理方法與測(cè)量方法聯(lián)系密切。傳統(tǒng)的測(cè)量方法一般是將測(cè)量系統(tǒng)建立在天線的設(shè)計(jì)坐標(biāo)系中，數(shù)據(jù)處理相對(duì)比較簡(jiǎn)單。應(yīng)用工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行天線測(cè)量時(shí)，一般情況下測(cè)量坐標(biāo)系和設(shè)計(jì)坐標(biāo)系并不一致，因而數(shù)據(jù)處理的首要問(wèn)題是解決兩坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。目前主要的方法是曲面自由擬合法（李廣云等，1997）和公共點(diǎn)轉(zhuǎn)換法（馬世鋒，1998），它們都有一定的缺陷需要克服，要研究更加科學(xué)合理的轉(zhuǎn)換方法。當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到天線的設(shè)計(jì)坐標(biāo)后，法向偏差及表面精度的統(tǒng)計(jì)就成為主要工作，而該問(wèn)題在各類文獻(xiàn)中很少提及，尤其對(duì)于數(shù)學(xué)模型比較復(fù)雜的天線，需要深入地研究。另外為了體現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)天線的指導(dǎo)作用，需要研究最優(yōu)主面精度和饋源微小調(diào)整量的計(jì)算方法。為增加處理結(jié)果的表達(dá)方式，還需要解決天線數(shù)據(jù)處理過(guò)程及結(jié)果可視化表達(dá)問(wèn)題。

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