1、应用场景

射电望远镜主要通过接收天体放射的电磁波来实现对天体的观测。射电望远镜包括主反射面和副反射面，主反射面采用旋转抛物面形状，副反射面处于抛物面的焦点。射电望远镜观测天体时，电磁波首先到达射电望远镜的主反射面，然后反射到副反射面，再由副反射面将电磁波反射到接收设备，然后收接收设备对电磁波进行接收和分析。反射面口径越大，射电望远镜能接收到的信号越清晰，能观测到的天体也越远。但是大口径射电望远镜的主反射面存在较大的变形，进而导致其焦点的位置发生偏移。副反射面调整机构则是在主反射面发生变形后，将副反射面重新调整到主反射面新的焦点上。

以往的副反射面调整机构均是采用串联机构。但上海65米射电望远镜（天马望远镜）副反射面结构重达1.6吨，传统串联机构存在累积误差，无法满足大口径射电望远镜调整精度的需求。这套调整机构采用了经典的Stewart并联机构，在1.6吨负载情况下，依然能够保证天线副反射面的高精度位姿调整。

2、技术优势

上海65米射电望远镜（天马望远镜）副反射面调整机构采用经典的Stewart并联机构，可以同时实现副反射面六个自由度（三个方向的平移和三个方向的旋转）的姿态调整。它的移动范围是±100mm×±100mm×±100mm，角度范围是±2°×±2°×±2°，在承载1.6T的情况下，位置精度为0.05mm，相当于一个硬币厚度的1/32；它的角度精度是10角秒，相当于秒针跳动一下转过角度的1/2160。

3、关键问题

上海65米射电望远镜（天马望远镜）副反射面调整机构系统是由燕山大学赵永生校长团队与石家庄五十四所联合研制的，其中五十四所只负责了机械结构的生产制造与装配调试，其它内容包括结构设计、力学分析、控制系统硬件搭建、软件编程调试、样机标定等内容均是由燕山大学赵永生校长团队完成的。

并联机构要实现较高精度的位姿调整，其对关节结构副和传动支链的精度要求都特别高。特别是对于1.6T负载、0.05mm和10角秒的精度要求，市场上现有的相关产品都无法满足这么高的负载和精度要求。赵永生校长团队针对副反射面调整机构的性能需求，重新设计了各个关节结构副，和传动支链的驱动电缸，并进行了严格的力学分析与详细计算。此外，针对天马望远镜的工作环境，赵永生校长团队还开发了各种控制策略、补偿算法和维护方案，确保了这套系统在野外高空环境下的长期可靠运行。