LAMOST小焦面系統(tǒng)誤差初步分析.pdf

1、“大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡” (Large Sky Area Multi-object Optical Spectroscopic Telescope，LAMOST)是我國(guó)正在進(jìn)行的一項(xiàng)重大科學(xué)工程項(xiàng)目，建成后將成為世界上最大視場(chǎng)兼口徑的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡。 針對(duì)LAMOST中要在直徑為1.75米的焦面板上精確定位4,000根光纖的定位難題，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)精密機(jī)械與精密儀器系邢曉正教授開(kāi)創(chuàng)性提出了基于分區(qū)思想的并行可控式

2、光纖定位方案。由于該方案在技術(shù)上有著一系列突出優(yōu)點(diǎn)，從而被工程指揮部確定為最終工程實(shí)施方案，并且光纖定位實(shí)驗(yàn)室已于2003年成功地研制了中試系統(tǒng)。 中試系統(tǒng)的成功驗(yàn)收，離最終要建立起大焦面系統(tǒng)，其中仍有許多問(wèn)題急待待解。為此自2006年2月份開(kāi)始，我們著手于搭建包含有256個(gè)定位單元的LAMOST光纖定位小焦面試驗(yàn)系統(tǒng)(文中簡(jiǎn)稱：小焦面系統(tǒng))，作為過(guò)渡到LAMOST光纖定位大焦面系統(tǒng)。小焦面系統(tǒng)涉及到了諸多可能會(huì)在今后大焦面系統(tǒng)

3、中出現(xiàn)的問(wèn)題，如測(cè)量系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性問(wèn)題、定位單元機(jī)械誤差補(bǔ)償及結(jié)構(gòu)改進(jìn)問(wèn)題等等。我們?cè)谶@一系列的問(wèn)題上做了許多有益的嘗試，提出了相應(yīng)的解決辦法。小焦面系統(tǒng)在2007年2月27日通過(guò)了項(xiàng)目專家組的鑒定。 本文作者主要的研究工作包括以下幾個(gè)方面： 1.小焦面系統(tǒng)所需單元頭的跑合，單元機(jī)構(gòu)的可靠性及壽命的研究，單元機(jī)構(gòu)的分析、改進(jìn)，以及單元機(jī)構(gòu)制造誤差及裝配誤差的分析。 2.小焦面系統(tǒng)的搭建，測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，以

4、及小焦面系統(tǒng)的各單元兩軸重復(fù)定位誤差、標(biāo)定曲線測(cè)試，分度誤差、二維運(yùn)動(dòng)誤差、小焦面系統(tǒng)隨機(jī)走點(diǎn)定位誤差的測(cè)試。 3.小焦面測(cè)試數(shù)據(jù)的處理，分析，總結(jié)。以及協(xié)助其他成員完成系統(tǒng)通訊性能、穩(wěn)定性和抗干擾性測(cè)試。 本文對(duì)小焦面系統(tǒng)研制中的定位誤差的兩個(gè)主要來(lái)源：?jiǎn)卧獧C(jī)械結(jié)構(gòu)方面及測(cè)量方面，從理論上和實(shí)踐上進(jìn)行了深入的研究和探討。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)全面地分析了影響定位精度相關(guān)因素；提出基于標(biāo)定思想的誤差補(bǔ)償方法；對(duì)CCD測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室