500米口径射电望远镜柔性并联索驱动系统技术及装备

500米口径射电望远镜柔性并联索驱动系统是国家十一五重大科技基础设施项目“中国天眼”的三大核心自主创新之一。

柔性并联索驱动系统在600米跨度空间通过6根钢索牵引30吨重的馈源舱，在高空207米焦面口径的球冠体内，跟踪接收反射面汇聚的信号，实现大跨度瞬时精确定位、定姿，进行宇宙探测。该系统为实现大口径望远镜40度天顶角的天区覆盖，大跨度柔性并联系统的高精度定位跟踪以及钢丝绳因工作需要出口无法屏蔽而射电天文又需要高性能电磁屏蔽等诸多技术难题，从三大方面进行突破和创新：（1）突破了美国阿雷西博射电望远镜中馈源舱的刚性支撑模式，研发舱索间六索三节点不过心联结的柔性并联驱动轻量化支撑模式，（2）对无先例可循的多维、高阶、时变、非线性、低阻尼超大跨度复杂柔性并联索驱动，研发基于“零自旋、焦面方位角、索力均衡”优化数据库的索力位姿混联控制，“理论位姿前馈加实际位姿反馈，偏差逐级补偿”策略和风扰等随机误差位姿偏差反馈的“时间微步长位姿靶向矢量分解”算法等关键技术进行精确定位定姿，实现位置误差小于30毫米，姿态误差小于0.5度精度指标；（3）研发间壁屏蔽技术和防电磁泄露的转轴过壁装置，填补国内外空白。