第三讲+望远镜机架和镜筒结构.pdf

光学望远镜设计 第三讲：望远镜机架和镜筒结构 本讲提纲  望远镜机架概念及结构类型 赤道式 地平式 水平式  望远镜镜筒结构设计 2 机架的定义和作用  支承望远镜镜筒。  实现望远镜对观测 目标的指向和跟踪。 3 望远镜机架的分类 根据第一根轴的方向分类： 赤道式：第一根轴与地球回转轴平行。 地平式：第一根轴指向天顶。 水平式：第一根轴沿南北方向。 4 机架设计的基本要求  具有足够的刚度，稳定支承望远镜镜筒，并能 保证镜筒的空间位置。  具有较小的转动惯量和较高的动态响应特性 ，易于实现高精度的控制。  具有较高的机械谐振频率，确保控制系统的高 带宽速度回路和高精度的位置回路。  能够精确指向目标，并能实现高精度的跟踪。 5 赤道式机架 6 赤道式机架 赤道式：又称为极轴式，第一根轴（极轴）与地球回转轴平行。  赤径轴与地球自转轴平行， 赤径轴也常称为极轴。  赤径轴与当地水平面的夹角 等于当地的地理纬度值。  赤纬轴与赤径轴垂直，且能 围绕赤径轴旋转。  望远镜镜筒安装在赤纬轴上 ，能围绕赤纬轴旋转。 7 赤道式机架  赤径轴与地球自转轴平行， 因此，赤径轴与地球反向转动 ，速度等于地球自传速度 15″/s，就能补偿星体的视运 动。  赤道式机架的控制系统相对 简单，通常只要赤径轴做 15″/s的匀速转动，跟踪过程 中，赤纬轴不需要运动。  赤道式机架不会引起焦面上 像的旋转。 8 赤道坐标系 第一坐标：时角t，向西 为正，0 ～180°，向东 为负， 0 ～-180°。 第二坐标：赤纬 δ，向北 为