揭秘全球最大“超级天眼” 定位技术源自西电

复合控制，高精度动态激光检测，大跨度、柔性、延迟索系结构系统的建模与求解、风致颤振，齿隙、摩擦等非线性因素对系统性能的影响，舱索结构对增益、副瓣电平等电性能的影响等等。再比如，根据历史数据推算，FAST所在地有记录的最大风速为每秒17米，为了确保馈源舱在这样的风速下仍然安全工作，就必须进行风速模拟计算，从而预测实际中风荷干扰下悬索对馈源舱的可控精度，为控制系统的精度分配提供依据。与此同时，为了解决馈源舱在风荷下的稳定性，他们还在悬索上设计了阻尼装置，能起到耗散能量，降低悬索振动幅度的作用。

3、5米及50米验证模型研究 为FAST建设扫清技术障碍

在进行500米实际工程前，为了对工程实施中将用到的相关技术进行验证，段宝岩带领的团队，先后于2000年、2002年和2008年，搭建了一个5米和两个50米等三个缩比验证模型。

第一个模型团队在实验室搭建了一个1：100比例的5米室内模型，其目的主要是验证基本理论和控制系统相关技术。这一模型的6个支撑杆，均匀分布在直径5米的圆上。此外，为简单起见，用了一个直径40厘米重6千克的球冠模拟馈源舱。

第二个模型位于西安市南郊的沙井村，是一个1：10比例的50米室外模型。在这一模型中，6个支撑塔的高度为15米，均匀分布在直径50米的圆上，馈源舱为直径2.5米的半球。实验中为了抑制振动，这一模型对6悬索并联系统方案还做了微调，增加了2根向下拉的悬索。在第二个模型中，使用的Stewart平台是北京理工大学已有的成品，平台底座尺度比理论值大，客观原因导致模型未能完全按照1：10缩比尺寸建造。为此，后来他们又按照1：10的比例，在西安电子科技大学南校区建造了第三个50米的等比实验模型。

在第三个模型中，塔、索、馈源舱、精调Stew art平台全部自主设计，实验结果表明，通过馈源支撑系统的粗、精二级调整，精调平台能够实现3毫米的定位精度和0.06角度的指向精度。

据介绍，在FAST馈源支撑系统的研究中，主要是西电和清华两个团组在做。"我们建造的缩比模型，验证了独立控制策略，粗精调控制算法，轨迹规划策略和轨迹跟踪控制等，说明在工程上是有效可行的；以及后来清华的4塔方案20、50米模型、6塔方案40米模型，都对工程建设有一定的指导意义。"段宝岩说，FAST是一个中国天文学家、科学家，以及工程承建单位集体智慧的产物。这些不同比例的模型，为FAST建设扫清了技术障碍，共同为500米口径大射电望远镜的实际建造积累了有益的工程经验。"（记者 王嘉）