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[发明专利]一种基于PID控制微带阵列天线表面温度的系统和方法-CN202310530775.9在审
发明人：程文胜;梁静思;王博铖;王海仁;左营喜 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G05D23/20 文献下载
摘要：本发明公开一种基于PID控制微带阵列天线表面温度的系统和方法，所述系统包括测量模块、控制模块和PID控制器，所述测量模块包括两个微带阵列天线、多路数据记录仪和温度传感器，所述控制模块包括两块薄膜型电加热器及其供电设备。本发明根据温度传感器采集的发射端和接收端的天线表面温度变化，计算PID控制器对供电设备输出电压的控制量，主动调节紧贴在天线后的电加热器的温度升降，达到合适微带阵列天线表面温度的目的。同时，通过控制方法改进之后，本发明系统有以下两方面特点：1)天线表面温度精度高，而且温度调节速度较快；2)可以避免或减小环境温度对天线传输信号的相位的影响，实现长时间天线相位稳定。
一种基于 pid 控制微带阵列天线表面温度系统方法

[发明专利]基于APDL和遗传算法的天线结构温度保型优化设计方法-CN202010249353.0有效
发明人：张明珠;王海仁;左营喜 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2020-04-01 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了基于APDL和遗传算法的天线结构温度保型优化设计方法，结合天线的背架和天线座，根据温度保型原理设计连接背架和天线座的过渡结构；建立天线结构有限元模型，对有限元模型进行结构动力和静力分析，对分析结果进行处理，提取优化参数来建立优化模型；确定遗传算法采用的选择、交叉和变异算子方法，设定种群数、最大进化代数、交叉率和变异率的参数值，用APDL编写的遗传算法在ANSYS中对过渡结构进行优化，并输出优化结果；根据优化结果建立基于最优过渡结构的天线模型。本发明在保证天线结构刚度的基础上，有效减小了采用不同材料结构之间的热变形耦合对天线面型精度带来的影响，适用于对大型精密天线过渡结构的设计和优化。
基于 apdl 遗传算法天线结构温度优化设计方法

[发明专利]一种高速多频双通道数据实时互相关实现方法及装置-CN202211023426.X有效
发明人：刘伟;张晓玲;兰月;左营喜;钱元;娄铮 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H04B1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高速多频双通道数据实时互相关实现方法及装置，包括以下步骤：步骤一、信号发射端向外发出梳状谱信号；步骤二、参考天线和主天线的接收端接收来自发射端的双边带频率信号后，分别将发射端双边带频率信号经各自的接收端双边带信号调制后，产生多频的主路信号和参考路信号；步骤三、将多频主路信号和参考路信号混频后进行FFT互相关运算得到FFT复数数据，步骤四、对互相关运算进行高速数据采集。本发明能实现双通道大数据量高速实时多频FFT互相关运算，包括双通道数据采集，多频FFT实时相关运算，数据拼接与抽取、以及大速率采集数据上传等功能，以实现对大型及高精度天线的面型准确评估。
一种高速双通道数据实时互相实现方法装置

[发明专利]一种数字摄影测量系统的测量网型确定方法-CN202210261808.X有效
发明人：钱元;娄铮;曲源;左营喜 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-03-17 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G01C11/30 文献下载
摘要：本发明提供一种数字摄影测量系统的测量网型确定方法。所述方法包括：利用光束法平差模型进行仿真，并利用最小二乘法对所有测量点在各个摄站成像后所对应的误差方程进行求解，得到当前最优的物方点坐标和当前最优网型，将当前最优的物方点坐标与预设的理论数模进行拟合后得到当前测量误差，按照预设的优化顺序依次调整各个待优化参数，迭代求解测量误差，直至各个待优化参数调节过程中的测量误差均满足对应的收敛条件，得到最优测量网型。整个方法可以根据现场实际测量条件确定最合适的测量网型，进而使得数字摄影测量系统的测量误差较稳定，测量精度也较高。
一种数字摄影测量系统确定方法

[发明专利]光学望远镜辅助射电望远镜提高指向精度的装置及方法-CN202110235495.6有效
发明人：刘伟;娄铮;左营喜;应晓科 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2021-03-03 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： G01C15/00 文献下载
摘要：本发明公开了光学望远镜辅助射电望远镜提高指向精度的装置及方法，光学望远镜固定安装在射电望远镜上，一般的光学望远镜观测终端为大靶面的CCD或者CMOS图像探测器，其分辨率远高于射电望远镜波束接收机，光学望远镜的指向轴与射电望远镜的指向轴平行。本发明创新地采用光学望远镜作为辅助望远镜，随斜轴望远镜一起运动，利用光学望远镜CCD成像系统能够捕获更多的天体目标这一优势，解决了射电望远镜分辨率低，可用于指向观测的天文点源稀缺从而导致的指向精度不高的问题。光学望远镜可为射电望远镜提供指向坐标数据，辅助斜轴式望远镜建立指向模型，获得指向误差，提高指向精度。本发明通过建立指向模型进一步提高望远镜的指向精度。
光学望远镜辅助射电望远镜提高指向精度装置方法

[发明专利]射电望远镜天线多频同时互相关近场全息测量方法-CN202211023427.4在审
发明人：刘伟;张晓玲;兰月;左营喜;钱元;娄铮 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G01B7/16 文献下载
摘要：本发明公开了射电望远镜天线多频同时互相关近场全息测量方法，其中，采用多频梳状谱信号作为发射源，采用主接收路和参考接收路两路接收端同时接收多频射频信号，通过对两路接收端进行FFT和互相关运算得到多频频域复数值，然后对多频频域复数值进行修正和网格重整，并逐一反演至天线口面场进一步得到多频信号对应的射电望远镜天线面形误差分布图与面形误差RMS，最后取平均得到最终的射电望远镜天线面形误差分布与RMS。本发明对多个频率信号同时测量，将得到的所有频点对应的天线面形误差分布图取平均得到最终的天线面形误差分布图，通过多频的平均的处理，平均之后的多频与单频相比减小了多径效应引起测量误差。
射电望远镜天线同时互相近场全息测量方法

[发明专利]一种斜轴式望远镜的动力学建模与鲁棒控制方法-CN202210548955.5在审
发明人：梁静思;王海仁;左营喜;张明珠;高婧婧;程文胜;王博铖;张天哲 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-05-20 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种斜轴式望远镜的动力学建模与鲁棒控制方法，包括：从有限元软件中辨识出斜轴式望远镜结构参数；得到望远镜驱动系统的状态空间表达式；结合模型参数误差、未建模动态以及望远镜实际工作时所受风扰动影响，构造干扰观测器，通过该干扰观测器来估计斜轴式望远镜实际工作时所受扰动的大小；设计斜轴式望远镜控制器，包括基于误差反馈的反馈控制器和基于扰动估计补偿的前馈控制器；结合干扰观测器和斜轴式望远镜控制器，实时获取方位轴、斜轴的角位移和角速度，将角度期望值和对应的测量值作为干扰观测器和斜轴式望远镜控制器的输入，对望远镜的方位轴与斜轴不断地进行位置和速度调整。本发明能够大大地提高系统的鲁棒性。
一种斜轴望远镜动力学建模鲁棒控制方法

[发明专利]采用梳状谱为发射源信号的多频同时近场全息测量方法-CN202210513409.8在审
发明人：刘伟;张晓玲;兰月;娄铮;钱元;左营喜 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-05-12 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明采用梳状谱为发射源信号的多频同时近场全息测量方法，包括以下步骤：步骤1、根据梳状谱信号采样频率、采样点数，谱线数量参数，获得梳状谱信号；步骤2、通过发射信标源电路将梳状谱信号从发射源系统发出；步骤3、被测天线接收发射源系统发出的梳状谱信号，并进行多频同时近场全息测量。本发明使用由多个频率信号组成的梳状谱信号作为发射源信号，能够实现多个频率信号的同时发出，避免因不同时受环境因素带来的影响，进而抑制多径干涉效应带来的影响。梳状谱信号源的输出信号谱线为等频率间隔的梳状谱线，通过采用梳状谱作为发射源信号，相比于采用全频段均匀分布的高斯白噪声，可以减小其带来的系统误差。
采用梳状谱发射信号同时近场全息测量方法

[发明专利]一种望远镜主光路导星装置及导星偏移量的计算方法-CN202210467570.6在审
发明人：刘伟;张晓玲;李振强;娄铮;左营喜;杨戟;吴雪峰;郑宪忠 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-04-29 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G06F7/74 文献下载
摘要：本发明涉及一种望远镜主光路导星装置，包括望远镜主焦探测器和导星探测器，望远镜主焦探测器位于望远镜焦面上，其中：导星探测器安装在望远镜主焦探测器附近，与主焦探测器在一个焦面，且与望远镜主焦探测器共用同一光路。本发明实现主光路导星，以消除导星探测器和主探测器的位置及角度误差，提高望远镜的导星和跟踪精度。本发明还公开了导星偏移量的算法，导星相机在某一段曝光时间内，将所成图像送给程序处理，程序通过使用图像处理领域的方法，在图像数据中找到星体，并根据星体位置的历史记录得到XY(图像中的行与列)偏移量，再将此偏移量返回给望远镜的运动机构使其做修正运动，达到补偿的目的，并形成了更加可靠的闭环控制系统。
一种望远镜主光路导星装置偏移计算方法

[发明专利]一种基于超高稳定多路光纤传输技术相位自适应稳定系统-CN202210398782.3在审
发明人：王海仁;左营喜;杨戟;刘洁;张晓玲;李振强;陈学鹏;孙继先;刘伟;张旭国;程文胜 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-04-02 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： H01Q3/26 文献下载
摘要：本发明公开一种基于超高稳定多路光纤传输技术相位自适应稳定系统（PASS），包括发射源系统、接收系统、参考系统和相位测量系统；所述发射源系统包括信号源、超高稳定多路光纤传输系统和发射天线；所述接收系统包括接收天线、放大器、混频器和衰减器等；所述参考系统包括信号源、倍频器和混频器等；所述相位测量系统包括带通滤波器、模数转换器、数字相关器和计算机等。本发明采用的超高稳定多路光纤传输系统在长距离长时间传输光信号时，具有低损耗、高稳定和抗电磁干扰等优点；通过远端反射信号，可以实时检测因传输光纤扰动导致的信号相位的变化，再通过反馈控制可变光延时线进行实时相位补偿，从而实现了传输信号相位的超高稳定性。
一种基于超高稳定光纤传输技术相位自适应系统

[发明专利]一种亚毫米波望远镜主反射面促动器调整和精度计算方法-CN202210358799.6在审
发明人：高婧婧;王海仁;左营喜 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-04-07 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开一种亚毫米波望远镜主反射面促动器调整和精度计算方法，包括步骤：构建组合面板式的天线结构；建立亚毫米波望远镜在45°天顶角下的初始有限元模型，获取重力变形主反射面的BFS参数及各参考点的位移；重建亚毫米波望远镜在45°天顶角下的有限元模型，将温度载荷作为其他天顶角下有限元模型的初始位置修正值；建立亚毫米波望远镜在其他天顶角下的初始有限元模型，获取BFS参数及各参考点的位移；重建亚毫米波望远镜在其他天顶角下的有限元模型；计算促动器的实际调节精度。本发明适用于大型亚毫米波天线主动面控制模拟和促动器的位移调节，可以根据促动器的调节精度结果对整个主动面的结构及控制系统精度进行调整。
一种亚毫米波望远镜反射促动调整精度计算方法

[发明专利]一种亚毫米波望远镜天线主反射面促动器的布局优化方法-CN202210358807.7在审
发明人：高婧婧;王海仁;左营喜 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-04-07 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开一种亚毫米波望远镜天线主反射面促动器的布局优化方法，对于采用组合面板结构的亚毫米波望远镜，将其调节促动器分为作为主要调节促动器的A类促动器和作为精调促动器的B类促动器；根据权重因子对B类促动器的重要程度进行评估，并以天线效率为优化函数迭代优化B类促动器的控制数量，以最少的促动器数量来获得最佳天线效率；根据照明函数和天线面板面积获取不同情况下的A类促动器权重因子，获取A类促动器故障数量的上限值。本发明方法可应用于大型高精度天线主反射面的控制模拟和促动器布局优化，从而对整个主反射面的结构及控制系统进行改进和完善。
一种亚毫米波望远镜天线反射促动布局优化方法

[发明专利]一种用于亚毫米波天线实时面形检测的面板边缘传感器系统及其使用方法-CN202210211631.2在审
发明人：曲源;娄铮;钱元;左营喜 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-03-04 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于亚毫米波天线实时面形检测的面板边缘传感器系统及其使用方法，系统包括光源模块和探测器模块；所述光源模块和探测器模块均包括壳矩形壳体；光源模块的壳体内部竖向设有三个预置的挡光片卡槽以及若干设有中心针孔的挡光环；光源模块的壳体内设有LED光源，且针对光源的发光功率和光源到探测器模块中探测器芯片的距离，选择挡光片的针孔直径、挡光片数量及其放置的卡槽位置完成挡光片放置；所述探测器模块的壳体内部竖向设有若干挡光环和探测器芯片；光源模块中LED光源发出的光束经过挡光片针孔后打在探测器芯片上，探测器芯片实时读出光斑中心位置坐标。本专利提出的边缘传感器具有稳定性强、精度高、抗噪性好等优点，可以用于亚毫米波天线相邻面板实时位移检测。
一种用于亚毫米波天线实时检测面板边缘传感器系统及其使用方法

[发明专利]一种图像中心定位优化方法-CN202210275580.X在审
发明人：钱元;娄铮;曲源;左营喜 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2022-03-21 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： G06T7/66 文献下载
摘要：本发明提供一种图像中心定位优化方法。所述方法包括：根据待测样件相片的灰度特征提取靶标图像的像素级边缘和亚像素级边缘后，利用灰度加权重心法确定像素级边缘内的第一靶标图像的第一中心点坐标，再结合第一靶标图像的灰度特征确定第一中心点坐标的第一加权系数，利用椭圆中心拟合法确定亚像素级边缘内的第二靶标图像的第二中心点坐标，再结合第二靶标图像的圆度特征确定第二中心点坐标的第二加权系数，最终对第一中心点坐标和第二中心点坐标进行加权求和，得到靶标图像的中心点坐标。整个方法极大提高了靶标污染或测量角度不佳等极端测量条件下图像中心定位的准确性与鲁棒性，进而使得后期相片拼接和解算的精度较高，测量精度衰减较小。
一种图像中心定位优化方法

[发明专利]一种亚毫米波天线背架及过渡结构优化方法-CN202111112312.8在审
发明人：高婧婧;王海仁;左营喜 -专利权人：中国科学院紫金山天文台
申请日： 2021-09-23 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： G06F30/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种亚毫米波天线背架及过渡结构优化方法，包括：设计背架结构的初始模型；建立亚毫米波天线过渡结构的初始拓扑优化模型；对初始拓扑优化模型进行静力分析并对分析结果进行后处理，提取所需参数建立相应的优化模型；采用超单元法将天线的背架及其主面板质点单元压缩为接口节点，将压缩后的有限元模型导入Workbench的拓扑优化模块；利用workbench优化模块进行分布优化，输出优化结果，得到最优解模型；对最优解模型进行静力分析。本发明能够在重力作用下尽可能提高结构刚度以减小重力作用对天线面形精度的影响，获得满足天线面形误差最小的最优解。
一种亚毫米波天线过渡结构优化方法

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