基于数据驱动的FAST主动反射面调节优化模型

摘要

针对500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope, FAST)的主动反射面调节问题，利用旋转抛物面在三维空间中的定义建立了一个对任意天体角度均适用的工作抛物面方程，该方法不同于以往的坐标旋转的方法。利用反射面板重心点作为反射点，将反射接收比定义为能把光线反射到馈源舱被其接收的面板数量与300 m口径工作抛物面下总面板数量的比值。结合主索节点径向伸缩距离、边界平稳过度和邻接距离变化幅度三个约束条件，以接收比最大化作为目标函数，建立了一个工作抛物面优化模型，并利用节点数据和模拟退火算法对其进行求解，得到了工作理想抛物面。选用两组天体角度进行实例分析，结果显示调节后的接收比增大12.82%,并给出了工作主索节点的部分径向调节方案。本研究为FAST对于任意天体角度的变形提供了一种新的建模方法，也对馈源舱反射接收比提出了一种新的计算方式。

关键词

FAST主动反射面 / 旋转抛物面 / 馈源舱接收比 / 优化模型 / 模拟退火算法