Геодезический контроль монтажа радиотелескопа и оптического телескопа — это только первая процедура в череде измерений, сопровождающих создание и период эксплуатации такого прибора. Без высокой точности поверхности зеркал существование радиотелескопа не имеет смысла, важны также соблюдение проектных требований для осевых систем, датчиков угол-код и др. Фирма «ЮСТАС» готова выполнить юстировку и провести проверку положения конструкционных элементов телескопа геодезическими методами, используя современные средства контроля и актуальные технологии измерений. Кроме того, специалисты компании обеспечивают геодезический контроль объекта в процессе строительства основания, а также сборки и ввода в эксплуатацию радиотелескопа любой модели.
Периодичность и точность измерений
На этапе строительства контрольно-измерительные работы проводятся на каждом горизонте объекта. С аналогичной периодичностью выполняется проверка при монтаже отдельных узлов изделия. Без промежуточного контроля строители и монтажники не приступают к следующему этапу строительства или сборки объекта.
Во время эксплуатации система наведения радиотелескопа и другие его элементы нуждаются в периодической проверке. Для этого сотрудники Фирмы «ЮСТАС» проводят плановые уточнения стабильности геометрических параметров изделия в соответствии с эксплуатационной документацией. Обычная периодичность проведения подобных работ — 12 месяцев.
Юстировки радиотелескопа и геометрический контроль отдельных узлов и конструкционных элементов при строительстве допускают разную точность замеров – от первых миллиметров до десятых долей миллиметра, а некоторые узлы поверяются с микронными допусками. Контроль отдельных элементов и узлов выполняется только во время профилактики, что накладывает ограничения на продолжительность изысканий, применяемые методики и средства измерений.
ООО Фирма «ЮСТАС» имеет большой опыт проведения работ по геодезическому сопровождению строящегося или эксплуатируемого радиотелескопа.
Особенности геодезического сопровождения монтажа телескопа
При строительстве крупного объекта инженерные изыскания начинаются на этапе проектирования, когда определяется метод установки оборудования. Геодезисты проводят топографическую съемку, фиксируя особенности рельефа, и выносят в натуру границы участка, обозначая строительную площадку на местности межевыми столбами.
Фирма «ЮСТАС» готова предложить услуги при разбивке фундамента конструкции, а также геодезическое сопровождение монтажа щитов кругового отражателя, опорных кареток, направляющих рельсов. Геодезисты компании гарантируют высокую точность измерений наклона рельсовых направляющих, с также вынос в натуру угломестных осей и высотных отметок щитов с минимальными отклонениями от проектного положения.
В процессе строительства выполняется контроль высотного положения и радиальных, и дуговых рельсовых путей. Перед установкой вторичных зеркал на участок выносят реперные и азимутальные знаки, с помощью которых выполняется проверка монтажа конструкционных элементов радиотелескопа. Ориентируясь на эти знаки, геодезисты проверяют прямолинейность движения щита. Во время эксплуатации реперные и азимутальные маркеры помогут определить люфт конструкции.
Как организован контроль отражающей поверхности антенны
От точности геометрии конструкционных элементов телескопа зависят его рабочие характеристики и технические качества. Например, при допуске на отклонение габаритов и положения главного зеркала до ± 0,3 мм радиотелескоп работает с сантиметровыми волнами. Однако для перехода в миллиметровый диапазон наблюдения требуется повышенная точность — до ± 0,1-0,2 мм.
Старые методы юстировки щитов предполагали демонтаж конструкционного элемента и последующую проверку на стапеле с помощью высокоточного нивелира. Для этих целей возле телескопа строилась станция контроля, в цехах которой проводили все метрологические изыскания. Однако этот трудоемкий метод не гарантировал нужной точности, ведь при юстировке на стапеле не учитывались последующие весовые деформации щита.
Метрологии ООО Фирмы «ЮСТАС» предлагают принципиально иной метод контроля, основанный на использовании GPS приемника и лазерного трекера. С помощью этих приборов можно:
- уточнить геометрию зеркала;
- обнаружить дефекты поверхности;
- определить точность рабочих углов наклона;
- учесть влияние температурных деформаций каркаса.
Спутниковые координатные датчики сократили время на развертывание геодезического оборудования, а лазерный сканер позволил проводить юстировку без выделения антенного времени.
Особенности контроля вторичных зеркал радиотелескопа
Классический струнно-оптический метод контроля вторичных зеркал гарантирует высокую точность замеров, однако такая технология предполагает остановку наблюдений и перемещение главного излучателя на специальную площадку. Из-за этого радиотелескоп простаивает не менее двух суток в месяц. Кроме того, струнно-оптическая технология вынуждает оплачивать дорогостоящий монтаж стапельной оснастки.
Фирма «ЮСТАС» предлагает недорогой аналог струнно-оптических изысканий. Геодезисты фирмы измеряют опорные координаты сверхточным тахеометром, а при корректировке поверхности используют данные лазерного сканера. В результате замены оптического микрометра лазерным сканером повышается точность измерений и снижается СКО отражающей поверхности. Во время изысканий управление радиотелескопом осуществляется в интересах пользователей, без блокирования главного излучателя.
Составленная на основе лазерного сканирования модель вторичного зеркала используется при контроле термической стабильности панелей отражателя. Кроме того, ее используют при составлении рекомендаций по доработке отражателей методом шлифовки.
Особенности юстировки главного зеркала и плоского отражателя
При формировании поверхности главного зеркала специалисты Фирмы «ЮСТАС» пользуются самым современным геодезическим оборудованием: лазерными трекерами и сканерами, тахеометрами, GNSS системами и устройствами, генерирующими ультразвуковой сигнал. Эти приборы определяют нулевые позиции отчетно-установочных устройств с предельной точностью и в относительно короткие сроки (по сравнению со старой технологией вычисления нуля ОУУ с помощью визирной трубы, по азимуту и радиусу).
После определения нуля ОУУ проводится секторальная радиотехническая юстировка. С помощью точного радиометра юстировка выполняется без перевода телескопа в полуавтоматический режим, если это позволяет устройство оборудования прибора наблюдения. Такая технология сокращает сроки метрологических изысканий.
Перед юстировкой отражающей поверхности главного зеркала уточняется положение знаков координатно-измерительной системы. Полученная в ходе этой проверки контрольная информация делает возможной секторальную проверку с минимальным использованием антенного времени прибора.
При формировании поверхности плоского отражателя створ задается ОГС знаками, от которых, с помощью электронного тахеометра, вычисляется положения каждого элемента. В этих условиях юстировка проводится по частям, в свободное время. Ранее сверка положения плоского отражателя отнимала 2-3 месяца.
Геодезическое обеспечение наблюдений
Фирма «ЮСТАС» занимается не только контролем строительства и юстировкой главного и вспомогательных зеркал. Специалисты нашей компании готовы организовать геодезическое обеспечение радиоастрономических исследований. В рамках этой услуги мы проводим проверку и корректировку установочного уровня, угла наклона и разворота, изучаем и вносим предложение по изменению положения рупоров, исследуем траекторию вторичных отражателей. А во время подготовительных работ, предшествующих автоколлимационной юстировке, наши геодезисты измеряют положение мнимого фокуса и индекса облучателей.
Внедрение в систему мониторинга и юстировки технологий сверхточных измерений позволяет масштабировать точность отражающей поверхности главного зеркала, а также облегчает процедуру контроля работоспособности антенны и системы вторичных зеркал.
