南山觀測站位于新疆烏魯木齊市南山 70 公里處的烏魯木齊縣甘溝鄉(xiāng),海拔 2080 米,地理位置和觀測環(huán)境優(yōu)良。 南山觀測站的25米射電望遠(yuǎn)鏡建成于1993年,主要有VLBI國際聯(lián)測、國家大科學(xué)工程,繞月工程及多項(xiàng)單天線天文觀測與研究等一系列重要的科研任務(wù)。從2004年以來,執(zhí)行繞月探測的測軌任務(wù);嫦娥一號、二號、三號、五號測軌任務(wù)。從2019年1月3日開始,執(zhí)行嫦娥四號登月測軌及定位任務(wù),定位精度為米級。
在1000公里長的基線上,射電望遠(yuǎn)鏡的基線誤差要小于1毫米,達(dá)到這種高質(zhì)量精度需要減少各個方面的誤差,其中特別重要的一項(xiàng)就是天線的指向精度必須高,稍有偏斜就會帶來極大的空間數(shù)據(jù)誤差。為分析各類干涉天線指向的因素,南山觀測站采用了世界上天文臺廣泛使用的徠卡Nivel210傾角儀,用來測量望遠(yuǎn)鏡的變形,進(jìn)而提高天線的指向精度,。
徠卡Nivel210是一款高精度的傾斜儀,其分辨率達(dá)到0.2″,可以識別百萬分之一的微小傾斜變化,適用于高樓、橋梁、高塔和射電望遠(yuǎn)鏡等對傾斜精度要求極高的監(jiān)測應(yīng)用場合。
安裝之前,在平整度為百萬分之一的校準(zhǔn)平臺上,先對徠卡Nivel210進(jìn)行校準(zhǔn),在兩個方向X和Y軸上,把設(shè)備的初始值末尾數(shù)調(diào)整到最小并設(shè)置好。
然后,通過徠卡GeoMoS CH軟件對徠卡Nivel210進(jìn)行設(shè)置,在室內(nèi)完成通訊鏈路的帶電測試工作,確保安裝前設(shè)備一切正常。
在室外進(jìn)行安裝時(shí),先安裝底座,把底座牢固安裝在望遠(yuǎn)鏡的的橫軸上,邊整平邊安裝,這需要反復(fù)進(jìn)行,直到底座達(dá)到基本水平,再固緊。
然后安裝整平基座,這個基座主要有3個功能:一是固定徠卡Nivel210儀器,二是實(shí)現(xiàn)整平功能,三是隔熱功能。安裝基座時(shí)需要反復(fù)調(diào)整,保證安裝在上面的徠卡Nivel210精確水平,誤差不能超過小數(shù)點(diǎn)后的最末1位數(shù)字。
再安裝溫度調(diào)節(jié)裝置,包括溫度調(diào)節(jié)模塊,智能開關(guān)盒等設(shè)備,主要目的是減少溫度誤差帶來的影響,提供給設(shè)備一個接近恒溫的工作環(huán)境,以達(dá)到設(shè)備的最高精度。
然后就是做隔熱保護(hù)和做整體封閉,安裝的保護(hù)罩可以起到防雨防塵防凍防沙塵暴等功能,徠卡Nivel210在保護(hù)罩里,可以24小時(shí)不間斷進(jìn)行自動化采集工作,獲取高精度的傾斜數(shù)據(jù),進(jìn)而用于對望遠(yuǎn)鏡指向偏差進(jìn)行測量,提高望遠(yuǎn)鏡的指向精度。
目前徠卡Nivel210監(jiān)測系統(tǒng)在南山觀測站25米望遠(yuǎn)鏡上工作正常,時(shí)刻自動提供傾斜數(shù)據(jù),用來修正望遠(yuǎn)鏡天線的指向誤差,提高了以脈沖星為基準(zhǔn)的射電望遠(yuǎn)鏡的指向精度。徠卡Nivel210,身材小、能量大,助力中國航天事業(yè)。