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扭力弹簧卫星与有线传输网络
总第100期
李 良
（辽宁卫星广播电视地球站）
偏振子
高能量活化水【摘 要】本文介绍了大口径卫星天线的安装、调试原理，并结合实例叙述了具体实现方法。【关键词】天线；抛面；精度；IDPMS软件作者简介：李 良，辽宁卫星广播电视地球站，高级工程师，主要从事广播电视技术管理工作 。
辽宁卫视高清节目本地上星工程中，12m 卫星天线安装调测是一项重要环节，天线抛面的安装精度直接关系到天线增益参数，辽宁地球站采用“数字摄影测量技术”，利用IDPMS软件（智能数字摄影测量系统）对12m口径天线反射面的面板进行高精度调整，本文将介绍12m卫星天线抛面的调整方法及IDPMS软件的使用。 辽宁地球站12m天线抛面由80块曲面梯形金属板拼接而成，每块曲面梯形金属板均由6个螺丝固定在骨架上，螺丝分两段，上段用于固定曲面梯形金属面板，下段连接骨架，同时可用于调节曲面梯形金属板平整度。天线抛面平整度的精度是否符合天线的理论模型，最终影响着天线发射和接收的增益。 支承板在理论模型中，12m天线处于一个三维直角坐标系中，馈源中轴线为Z轴，Z轴与面板交点为原点，馈源侧方向为正方向，过原点做垂直Z轴的XY平面，XY轴方向任意。因为每个螺丝的指向都与Z轴方向接近，受XY坐标影响很小，规定将需要调整的数值记为ΔZ（注意ΔZ 不是Z坐标误差）。需要指出，馈源位置使用普通螺丝固定，基本不需要调整。
大口径卫星天线C波段和Ku波段的面板调
整精度是一样的，每块板材上6个螺丝的ΔZ的均方根要小于0.5mm。在没有“数字摄影测量技术”和IDPMS软件以前，大口径卫星天线是使用经纬仪调整，大致方法是：卫星天线面板拼装完成后，在吊装到天线基座之前，将抛面整体置于地面并严格保持水平；先不装馈源，将经纬仪放置于馈源约1.2m高处，再将N米长有刻度钢尺一端固定于原点，则Z轴、钢尺和经纬仪的激光成三角形；当激光正好打到所需刻度点时，该点就是该处面板理论上的位置；由于判断该点位置只能用人眼，误差较大，加之该操作需在夜间进行，并受温差影响较大，虽然理论上可以达到精度要求，但是在实际操作调试过程中耗时费力，操作繁琐，调试一部大口径卫星天线耗时在15~20天，甚至更长的调试周期。
大口径卫星天线调试“数字摄影测量技术”和IDPMS软件（智能数字摄影测量系统）的应用是近几年引进的国外技术，经过国内消化吸收，成熟的应用于大口径卫星天线调测中，称作“天眼”的位于贵州的世界最大单口径射电望远镜FAST就是采用的该项技术。
辽宁地球站12m口径卫星天线安装调试采用该项技术，使用的设备主要有一台含IDPMS软件
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金属磷化第2
期
的尼康D750相机、笔记本电脑和打印机，调测时在天线抛面放置一根基准尺和粘贴60个标识点。数字摄影测量技术和IDPMS软件（智能数字摄影测量系统）精度高，对于12m天线，每块拼接面板调试均方根最小可做到小于0.2mm，使用方便，测量范围从0.1m至数百米，速度快，自动化程度高，不受人为误差、温度等因素影响。
具体调试方法是：用一辆大型吊车，使用吊框将摄影技术人员带至天线上方拍照，大约需拍数百张照片，将照片导入电脑，IDPMS软件会对影像进行分析、处理、特征提取和影像匹配，首先定位坐标原点，然后进行空间几何定位，建立坐标系，把天线纳入坐标系中，基于构像方程，通过算法确定每一个测试点的三维坐标，最后通过对比天线理论数字模型来确定所有测试点的误差。
IDPMS软件对数百张照片的处理和算法是数字摄影测量技术的核心技术，也是此软件的价值所在。图1为确定待测点，图2为测完每个点的坐标识别号（出于对软件的保护，照片均
为手机拍摄电脑画面所得）。
图1
待测点图
图2 坐标识别图
在得出坐标后，需将数据在笔记本电脑中经由SpatiaAnhlyze软件与天线的理论模型做对比，计算得出各点ΔZ，此过程需大量计算，但原理不难，也可采用其它类似软件。
数据计算时的ΔZ值（毫米），直观可见部分测试点的误差。最后需将ΔZ值转换成施工所需的将螺丝拧多少面（该种螺丝螺扭距行程是螺丝拧一圈进伸移动距离1.75毫米），用ΔZ除以1.75可得需要拧的圈数，六角螺丝拧一圈是6个面，圈数乘以6就是需要拧的面数。
负数为逆时针，此表格由打印机打印后，交由工人手动调整操作。
为精益求精，需要重复“拍照——数据分析——手动调整”的全套过程。辽宁地球站12米口径卫星天线此次调整共耗时4天，天线抛面精度达到0.3mm以下，天线俯仰和水平参数均达到设计标准。
最后在天线增益加电测试时顺利通过国家卫通公司的卫星和地面天线系统对接检测，该
项工程取得圆满成功。
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