FAST馈源舱的静态定标和动态跟踪

FAST馈源舱的静态定标和动态跟踪

摘要：根据计算机视觉和CCD图像分析测量原理，介绍了对ＦＡＳＴ馈源舱多个位置和姿
态的静态定标，以及对舱体特征点的图形坐标的摄取。推导了实验中所需馈源舱的空间
坐标变换矩阵，实现了对馈源舱的动态跟踪，并为舱体的闭环控制提供了数据基础。
   关键词：计算机视觉 CCD图像分析 静态定标 动态跟踪
作为国际新一代大射电望远镜（ＬＴ）阵计划的第一步，拟在我国先行实施一项ＦＡＳ
Ｔ（Ｆｉｖｅ ｈｕｎｄｒｅｄ ｍｅｔｅｒｓ Ａｐｅｒｔｕｒｅ
Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ
Ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ）项目工程。目前国际上正在更新的Ａｒｅｃｉｂｏ系统难以满足
ＬＴ基本单元的要求：低造价、大天空覆盖、宽带以及偏振观测。全球最大的射电望远
镜是位于美国波多里格的Ａｒｅｃｉｂｏ３０５ｍ口径天线，但它具有天空覆盖小（天
顶扫描角仅２０°）的严重缺陷，以及造价太高、跟踪精度低的不足。ＦＡＳＴ项目计划
利用我国某地独一无二的喀斯特（Ｋａｒｓｔ）洼地，铺设主天线的球面望远镜，建造
口径为５００ｍ的射电望远镜。这种射电望远镜取消了主反射面的运动，改用馈源移动
跟踪目标，基本不受重力形变的影响，可把主反射面建造得很大。
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对射电望远镜的馈源舱实施闭环控制的前提条件是已知馈源舱的位置及姿态，故需对馈
源舱进行动态跟踪，以取得相关数据。本文根据计算机视觉和ＣＣＤ图像分析测量原理
，详细介绍了对实验模型中的馈源舱进行静态定标与动态跟踪测量的原理及方法。
１ ＣＣＤ测量系统
结合课题