Радиостроение. 2016; : 14-23
Влияние погрешности сопровождения привода радиотелескопа РТ-7,5 на точность наблюдений Солнца
https://doi.org/10.7463/rdopt.0616.0852534Аннотация
Привод радиотелескопа должен обеспечивать непрерывное сопровождение астрономического источника. Погрешность сопровождения точечного источника должна составлять менее 10% от ширины диаграммы направленности антенны. Для наблюдения участков солнечного диска вблизи лимба необходима более высокая точность сопровождения. Среднеквадратическая погрешность привода радиотелескопа РТ-7,5 МГТУ им. Н.Э. Баумана при наблюдениях Солнца на длине волны 3 мм не должна быть больше единиц угловых секунд. Рассматривается задача устранения влияния погрешности сопровождения на выходной сигнал радиометра радиотелескопа. Основным методом снижения флуктуаций выходного сигнала является фильтрация. Недостатком фильтрации является подавление частот шумового сигнала, относящихся к полезному сигналу источника. Для решения задачи предложен метод с использованием данных об угловом положении осей антенны с высокоточных датчиков абсолютного угла. Метод заключается в нахождении компенсирующей функции, связывающей угловые флуктуации углового положения антенны с флуктуациями выходного сигнала радиометра. Метод был применён для первичной обработки данных наблюдения частного солнечного затмения 20 марта 2015 года на радиотелескопе РТ-7,5. Анализ данных выявил наличие сильных помеховых флуктуаций выходного сигнала. Частотный спектр флуктуаций погрешности сопровождения содержал два выделяющихся пика с периодами 16 и 32 секунды, вызванные люфтом азимутального редуктора привода радиотелескопа. Обработка данных затмения позволила на порядок снизить уровень помеховых флуктуаций записанного сигнала. Разработанный метод позволяет значительно снизить уровень помеховых флуктуаций выходного сигнала радиометра радиотелескопа, вызванных высокой погрешностью сопровождения привода, без потери составляющих полезного сигнала.
Список литературы
1. Парщиков А.А., Михайлицкий В.П., Соловьёв Г.Н. и др. Радиотелескоп РТ-7,5 МГТУ вчера, сегодня, завтра // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. Спец. вып. Радиолокация, спутниковая навигация и связь, радиоастрономия”. – 2009. – С. 176 – 186.
2. Загорин Г.К., Зражевский А.Ю., Коньков Е.В., Соколов А.В., Титов С.В., Хохлов Г.И., Чёрная Л.Ф. Факторы, влияющие на распространение ММ волн в приземном слое атмосферы // Журнал радиоэлектроники. – 2001. – № 9.
3. Есепкина Н.А., Корольков Д.В., Парийский Ю.Н. Радиотелескопы и радиометры. – М.: Наука, 1973.
4. Лукичёва М.А. Структура и динамика солнечной хромосферы на основе наблюдений в миллиметровом диапазоне [Электронный ресурс]: дис. … канд. физ.-мат. наук: 01.03.02. – М.: РГБ, 2005 (из Фондов Российской Государственной Библиотеки).
5. V. Smirnova, A. Riehokainen, V. Ryzhov, A. Zhiltsov, J. Kallunki. Long-period oscillations of millimeter emission above sunspots. Astronomy & Astrophysics 534, A137 (2011).
Radio Engineering. 2016; : 14-23
Impact of RT-7.5 Radio Telescope Driver Tracking Errors on the Sun Observation Accuracy
https://doi.org/10.7463/rdopt.0616.0852534Abstract
A radio telescope driving system is to provide continuous tracking of a celestial source. A point source tracking error shall be less than 10% of an antenna pattern width. To observe the solar disk portions near the limb, need a higher precision tracking. The RMS error for the sun observations on radio telescope RT-7.5 BMSTU at a 3 mm wavelength should not be more than a few arc-seconds. The paper considers a problem to eliminate the influence of tracking error at the output of the telescope's radiometer. Filtering is the main way to reduce the output signal fluctuations. The disadvantage of filtering is the suppression of the noise signal frequency related to the signal source. To solve the problem is proposed a method using data on the angular position of the antenna axes with high accuracy of the absolute angle sensor. The method consists in finding the compensating function linking the angular fluctuations of the angular position of the antenna with the fluctuations of the output of the radiometer. The method was used for the initial processing of the observation data of the partial solar eclipse on March 20, 2015 through the radio telescope RT-7.5. Data analysis revealed that there were strong interference fluctuations of the output signal. The frequency spectrum of the fluctuations tracking error contained two peaks with periods of 16 and 32 seconds, caused by the azimuth gear backlash. The data processing allows reducing the level of interference fluctuations of the recorded signal by an order of value. The developed method can significantly reduce the level of interference fluctuations of the radiometer telescope output signal caused by low pointing accuracy without loss of the desired signal components.
References
1. Parshchikov A.A., Mikhailitskii V.P., Solov'ev G.N. i dr. Radioteleskop RT-7,5 MGTU vchera, segodnya, zavtra // Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. Ser. Priborostroenie. Spets. vyp. Radiolokatsiya, sputnikovaya navigatsiya i svyaz', radioastronomiya”. – 2009. – S. 176 – 186.
2. Zagorin G.K., Zrazhevskii A.Yu., Kon'kov E.V., Sokolov A.V., Titov S.V., Khokhlov G.I., Chernaya L.F. Faktory, vliyayushchie na rasprostranenie MM voln v prizemnom sloe atmosfery // Zhurnal radioelektroniki. – 2001. – № 9.
3. Esepkina N.A., Korol'kov D.V., Pariiskii Yu.N. Radioteleskopy i radiometry. – M.: Nauka, 1973.
4. Lukicheva M.A. Struktura i dinamika solnechnoi khromosfery na osnove nablyudenii v millimetrovom diapazone [Elektronnyi resurs]: dis. … kand. fiz.-mat. nauk: 01.03.02. – M.: RGB, 2005 (iz Fondov Rossiiskoi Gosudarstvennoi Biblioteki).
5. V. Smirnova, A. Riehokainen, V. Ryzhov, A. Zhiltsov, J. Kallunki. Long-period oscillations of millimeter emission above sunspots. Astronomy & Astrophysics 534, A137 (2011).
