徕卡Nivel高精度监测在南山观测站的应用
发布日期:2020-02-21
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作者:欧徕测绘
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   南山观测站位于新疆乌鲁木齐市南山 70 公里处的乌鲁木齐县甘沟乡,海拔 2080 米,地理位置和观测环境优良。 南山观测站的25米射电望远镜建成于1993年,主要有VLBI国际联测、国家大科学工程,绕月工程及多项单天线天文观测与研究等一系列重要的科研任务。从2004年以来,执行绕月探测的测轨任务;嫦娥一号、二号、三号、五号测轨任务。从2019年1月3日开始,执行嫦娥四号登月测轨及定位任务,定位精度为米级。

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在1000公里长的基线上,射电望远镜的基线误差要小于1毫米,达到这种高质量精度需要减少各个方面的误差,其中特别重要的一项就是天线的指向精度必须高,稍有偏斜就会带来极大的空间数据误差。为分析各类干涉天线指向的因素,南山观测站采用了世界上天文台广泛使用的徕卡Nivel210倾角仪,用来测量望远镜的变形,进而提高天线的指向精度,。

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徕卡Nivel210是一款高精度的倾斜仪,其分辨率达到0.2″,可以识别百万分之一的微小倾斜变化,适用于高楼、桥梁、高塔和射电望远镜等对倾斜精度要求极高的监测应用场合。

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安装之前,在平整度为百万分之一的校准平台上,先对徕卡Nivel210进行校准,在两个方向X和Y轴上,把设备的初始值末尾数调整到最小并设置好。

然后,通过徕卡GeoMoS CH软件对徕卡Nivel210进行设置,在室内完成通讯链路的带电测试工作,确保安装前设备一切正常。

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在室外进行安装时,先安装底座,把底座牢固安装在望远镜的的横轴上,边整平边安装,这需要反复进行,直到底座达到基本水平,再固紧。

然后安装整平基座,这个基座主要有3个功能:一是固定徕卡Nivel210仪器,二是实现整平功能,三是隔热功能。安装基座时需要反复调整,保证安装在上面的徕卡Nivel210精确水平,误差不能超过小数点后的最末1位数字。

再安装温度调节装置,包括温度调节模块,智能开关盒等设备,主要目的是减少温度误差带来的影响,提供给设备一个接近恒温的工作环境,以达到设备的最高精度。

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然后就是做隔热保护和做整体封闭,安装的保护罩可以起到防雨防尘防冻防沙尘暴等功能,徕卡Nivel210在保护罩里,可以24小时不间断进行自动化采集工作,获取高精度的倾斜数据,进而用于对望远镜指向偏差进行测量,提高望远镜的指向精度。

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目前徕卡Nivel210监测系统在南山观测站25米望远镜上工作正常,时刻自动提供倾斜数据,用来修正望远镜天线的指向误差,提高了以脉冲星为基准的射电望远镜的指向精度。徕卡Nivel210,身材小、能量大,助力中国航天事业。


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