基于GPS的FAST望远镜馈源平台自动测量控制系统

500m直径大射电望远镜(简称FAST望远镜)的跟踪观测是由馈源的空间运动来实现,因此馈源在搜索运动过程中要保持很高的稳定性。就馈源平台自动控制系统对位置和姿态测量精度要求进行分析,提出了采用实时动态技术和全球定位系统(GPS)姿态测量技术进行馈源平台的实时监控,以实现整个FAST望远镜对宇宙射电源的自动化跟踪。介绍了GPS时实动态姿态测量原理和FAST监测系统的构成,以及姿态测量的数学模型和解算方法。该方法在50mFAST馈源模型上试验得到馈源平台中心点位精度为5.65mm、姿态精度0.345°可以满足FAST望远镜一次支撑的精度要求。     

Stewart机构在刚体6维测量中的精度

为得到500米口径大型射电望远镜(FAST)馈源精调实验平台的位置姿态实现反馈控制,提出利用Stewart机构,通过测量其6条支链的长度,运用Stewart机构的运动学正解求得刚体6维的位姿信息的测量刚体位姿的方法.利用Stewart机构的Jacobin矩阵条件数分析传感器精度到刚体测量精度的影响.通过实验验证了精度分析的结果,即Stewart平台的Jacobin矩阵条件数增大将使测量精度降低,因此将Stewart平台Jacobin矩阵条件数做为衡量机构测量精度的指标是合理的.这种测量方法对同类6维测量方式的设计和应用具有指导意义.     

FAST二次精调实验平台的伺服系统设计

基于Stewart平台的馈源接收机位姿主动减振定位机构的控制,是500m口径球面射电天文望远镜（FAST）项目实现的关键。以大射电望远镜馈源二次精调平台为基础,研究将Stewart平台机构作为精调平台实现对大幅度的多自由度的减震控制。提出了基于Stewart机构的控制方案,利用PMAC卡实现机构的多轴控制,控制环节采用底层开发的开放伺服PID控制策略,加上最小二乘预测提高精度,实验证明该方案满足FAST需要的减震精度要求,该实验结果将为FAST原型设计提供可执行性的依据。     

媒体纵览

正中国"天眼"反射面安装将于5月完工截至4月10日,正在贵州省平塘县建设的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST),已完成4185块反射面面板安装,完成比例达94.04%,工程进入收尾阶段。据悉,FAST的反射面总面积约25万平方米,用于汇聚无线电波供馈源接收机接收,反射面安装工程预计将于2016年5月中旬完成。(来源:腾讯网)     

FAST的进展——科学、技术与设备

随着射电天文学的发展,高灵敏度的大口径射电望远镜成为射电观测的重要设备.我国正在建设中的500 m口径球面射电望远镜(FAST)将成为世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜,它有望在中性氢巡视、脉冲星搜索、国际VLBI网联测及地外生命搜寻等重要前沿领域取得突破.本文介绍了FAST工程概念的提出及望远镜概况,列出了FAST的主要科学目标及早期科学准备,重点叙述了FAST工程在科学、技术与设备方面的最新进展,并对FAST工程的发展做出了展望.     

大射电望远镜馈源精调试验平台的标定

为提高大射电望远镜馈源精调试验平台的定位精度,提出基于激光跟踪仪测量的标定方法.激光跟踪仪可间接测量出平台的空间6自由度位姿.为保证参数辨识性能,在腿长输入空间内选择测量位形.进行了仿真研究和实际试验,并检验了误差补偿后的实际精度效果.采用较少的测量数据时,精度仍有明显的改善效果.通过标定,试验平台定位精度大约提高到0.2mm,满足了大射电望远镜馈源精调的定位要求.试验结果证明基于激光跟踪仪测量标定大射电望远镜馈源精调平台是可行的.     

FAST反射面测量样机中反射镜对摄影测量算法的影响分析

FAST(500 m口径球面射电望远镜)是中国在贵州依托当地特有的卡斯特地貌建造的球面射电望远镜,建成后它将成为全世界最大的射电望远镜。其反射面结构由锁网张拉而成,在其500 m口径的反射面内共有约2 200个锁网节点,节点的准确测量是保证望远镜运行精度的重要因素。反射面测量样机采用的是高精度摄影测量相机与精密转台结合的方式,通过旋转转台上的反射镜对反射面内不同位置的目标点进行对准、测量。在常见的摄影测量算法基础上,研究了反射镜的反射对于摄影测量算法的影响;并给出了理想情况下与存在安装误差的情况下两旋转轴在旋转不同角度时反射镜的反射作用在摄影测量算法中的等效转换矩阵。     

中国天眼馈源支撑缆索检测机器人设计

中国天眼,即五百米口径球面射电望远镜,简称FAST,是中国的重大科技基础设施。而馈源支撑系统是FAST中对馈源舱进行高精度位姿调节的重要部件。为保障FAST的正常运行,必须定期开展馈源支撑系统的安全检测。为此,需要设计能够自主进行馈源支撑缆索缺陷检测的机器人系统。本文针对机器人在FAST馈源支撑缆索上的工作环境,设计机器人总体方案。根据缆索上障碍多的特点,将检测机器人设计为底部开口、多轮抱索、多节串联形式;根据缆索长、陡的特点,确定两端卷扬机牵引驱动为主、轮驱为辅的驱动形式。依据总体设计方案,分别开展机器人各部分的详细结构设计,保障机器人能够可靠地沿缆索运动与避障;设计主动调整、弹性适应的连接机构实现各节机器人之间连接与相对位置调整。最后,进行机器人整机样机运行实验。实验结果表明,机器人能够稳定地在缆索上运动及避障,验证了所设计的机器人系统沿FAST缆索检测所需的运动能力。     

大射电望远镜FAST馈源支撑两级调整机构联调机理分析

从运动学的角度分析了大射电望远镜FAST馈源支撑系统两级调整机构的联调机理,并运用空间矢量工具推导了运动学控制的数学模型.此外,还给出了精调控制方案、Stewart精调机构的控制策略、硬件结构和软件流程,并对总体控制系统做了说明.联调机理分析对实现FAST馈源支撑系统联调方面做了一次有益的探索,有助于FAST研究工作的进展.     

FAST望远镜观测项目管理系统框架设计

500 m口径球面射电望远镜(FAST)是中国正在贵州建设的重大科学工程,目标是建成世界上最大的单口径射电望远镜。本文阐述FAST望远镜的自身特点和FAST观测管理系统的基本框架,归纳总结FAST的观测流程,并结合国内外不同望远镜的观测项目管理模式,提出适用于FAST的观测项目管理系统的总体架构,为FAST以后的观测提供技术支持。     

影响AM真菌孢子萌发因素的研究

在离体条件下培养AM真菌孢子,测定不同培养基pH值、成分以及培养温度条件下的孢子萌发率,优化AM真菌孢子的培养环境.结果表明：培养基pH6.0时,孢子萌发率最高,过高或过低都会抑制孢子的萌发.AM真菌在土壤中储存两个月最有利于孢子萌发.培养基中添加人工合成植物激素GR24对孢子萌发率有极显著影响,浓度450 pg/L时,孢子萌发率最高.低浓度的精胺能够增加孢子菌丝的生长点个数,提高孢子的萌发率,含量过高时（＞40 mg/L）抑制孢子的萌发.培养温度30℃较适合AM真菌孢子的萌发,低于或高于30℃孢子萌发率有所下降.本试验结果将为构建AM真菌-毛状根双重培养体系提供适宜的培养条件.     

网状球囊霉孢子萌发和菌丝生长条件的优化

为了确定AM真菌孢子萌发和菌丝生长的最佳水平条件,采用L16(45)多因子正交实验对影响网状球囊霉孢子萌发和菌丝生长的因素进行了优化选择.结果表明:优组合为A4B2C2D3E3,即pH 8,水琼脂质量浓度10 g/L,培养周期10 d,后熟条件20 d,培养温度28℃为最佳组合.同时发现在优组合下孢子不仅萌发得早,萌发率高,菌丝生长也很旺盛.     

芒萁组培技术体系的优化

【目的】芒萁(Dicranopteris pedate)是尾矿及酸性边坡修复的优良植物。优化芒萁组培技术,提高组培效率,可为困难立地修复提供大量芒萁孢子体。【方法】以芒萁孢子为外植体,研究外植体收集时间、消毒时间与孢子萌发率的关系;通过改变培养基中无机盐浓度、蔗糖浓度及植物生长调节剂类型及浓度,研究孢子萌发、原叶体增殖、孢子体生成3个过程的最佳培养基配方。【结果】春季2—4月采集的芒萁孢子萌发活性最强;孢子诱导萌发最佳处理为DKW+5%(质量分数) NaClO消毒15 s,萌发率97.15%,20 d原叶体可见;原叶体最佳增殖培养基为1/2 MS+蔗糖5 g/L+6-BA 0.5 mg/L+KT 0.5 mg/L,30 d质量增殖倍数为7.28;孢子体诱导生成最佳培养基为1/2 MS+蔗糖30 g/L+NAA 1.0 mg/L,第8天孢子体即可产生,生成率53.33%。【结论】芒萁孢子活性与生长区域、生成月份存在关联性,广州地区3月的孢子活性最强;在幼孢子体的瓶苗生成率较低的情况下,研发原叶体绿色球状体(prothallus green globular body, PGGB)高效增殖...     

MS培养基无机盐水平、肌醇浓度和pH值对绿豆试管内萌发的影响

以绿豆为材料,分别研究了不同培养基无机盐水平、肌醇浓度和不同pH值对绿豆种子试管内萌发的影响。结果表明：过高的无机盐水平会抑制绿豆的萌发,较低的无机盐水平（1／4MS）可以促进绿豆的萌发,但是无机盐水平过低,也不利于绿豆的萌发;绿豆在pH=6稍偏酸性条件下萌发率最高,生长最好。随着pH值的降低或升高（pH〈6或pH〉6）,绿豆的萌发率逐渐降低,生长逐渐缓慢。当pH〈3或pH〉9时,绿豆的萌发完全受到抑制;绿豆萌发的最适肌醇浓度为2g／L。     

东寨港红树林丛枝菌根真菌侵染和孢子密度及其影响因子研究

丛枝菌根(AM)结构存在于多种红树植物根内,但目前对于红树林中AM真菌的研究还未能完全揭示其存在的原因和状况。研究通过对海南东寨港红树林中不同潮位16种红树植物根内AM侵染情况、AM真菌孢子密度以及土壤理化因子开展调查,以了解东寨港红树林中AM真菌的存在状况及其影响因素。结果表明12种红树植物与AM真菌存在共生关系,其中海漆(Excoecaria agallocha)、许树(Clerodendrum inerme)、水黄皮(Pongamia pinnata)和黄槿(Hibiscus tiliaceus)侵染率较高,均高于55%;16种植物根际土壤中均检测到AM真菌孢子,每25 g土壤的平均孢子密度为(25.7±2.7)个。方差分析表明,不同宿主植物根内AM侵染情况差异显著;潮位对AM侵染率和孢子密度均具有显著影响,表现为高潮位显著高于中、低潮位,而中低潮位间无显著差异。线性回归分析表明土壤含水率、电导率和有效磷含量可能是影响东寨港红树林生境中AM侵染率和孢子密度的主要土壤因子。     

地道药材凤丹根际AM真菌与丹皮酚含量的相关性分析

凤丹(Paeonia ostii)含有重要药用价值的次生代谢产物丹皮酚.丛枝菌根真菌(AM真菌)与凤丹存在密切的共生关系,菌根真菌能够直接或间接影响植物次级代谢过程.采用HPLC法测定凤丹中丹皮酚的含量、碱解离-酸性品红染色法测定侵染率、曲利苯兰染色法测定菌丝量、湿筛沉淀法测定孢子密度.结果发现,凤丹根际丛枝菌根侵染率、孢子密度和菌丝量与丹皮酚含量呈显著的正相关.本文通过AM真菌的孢子密度、菌丝量、侵染率与凤丹丹皮酚含量的相关性分析,表明AM真菌是凤丹中丹皮酚含量的促进因素,凤丹体内AM真菌侵染越强,根际土壤中AM孢子产生越多,土壤菌丝量越高,则丹皮酚含量积累越高.研究AM真菌对丹皮酚次级代谢物生成的影响,对进一步研究AM真菌对丹皮酚在药用价值方面提供重要依据.     

长柱金丝桃种子萌发特性

通过对比试验,研究温度,光照,酸、碱、盐胁迫等不同处理对长柱金丝桃种子萌发的影响.结果表明:光照可以促进种子萌发;不同温度处理对长柱金丝桃种子萌发影响显著,20℃下发芽率最高;浓度25 mmol/L的Na2CO3处理和p H为5.0,5.4的低温层积处理可明显提高种子发芽率;盐胁迫下种子能够萌发,但发芽率随盐浓度的提高而降低;碱胁迫下可以促进种子萌发,发芽率随着碱浓度的增大呈先升高后降低的趋势,浓度10 mmol/L Na2CO3下发芽率最高达74%;酸胁迫下能够萌发,发芽率随p H的降低逐渐升高,在p H为4.6下发芽率达到72%.     

道地药材白芷根际AM真菌的生态学

2006年10月在河北省安国市的4个样地,从0~10、10~20、20~30和30~40 cm 4个土层采集白芷根际土样,系统研究白芷根际AM真菌空间分布和土壤因子之间的相关性.结果表明,白芷能与AM真菌形成良好的共生关系.白芷具有Paris型菌根.AM真菌不同结构定殖率和孢子密度与样地生态条件密切相关.AM真菌不同结构定殖率在齐村最高,孢子密度在郭北庄最高,采样深度对孢子密度和AM真菌定殖率有显著影响,在10~20 cm或20~30 cm土层出现最大孢子密度;AM真菌定殖率在0~10 cm或20~30 cm土层有最大值.总定殖率与土壤有机质呈显著正相关,孢子密度与土壤速效N呈显著正相关,土壤pH与AM真菌泡囊定殖率呈显著负相关.菌根定殖率与孢子密度之间没有显著相关性.土样中AM真菌有球囊霉属(Glomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)和盾巨孢囊霉属(Scutellospora).     

竹叶锈病重寄生菌赭红枝顶孢(Acremonium salmoneum)培养条件的研究

竹叶锈病是竹类主要病害之一,影响竹林生长。为了利用重寄生菌赭红枝顶孢(Acremoni-um salmoneum)对竹叶锈病进行生物防治,笔者研究了不同培养条件对重寄生菌生长的影响。结果表明:竹叶锈病重寄生菌赭红枝顶孢的最适生长培养基为ZPD培养基;甘露醇为最适碳源,最适氮源为KNO3;菌丝生长温度为8～30℃,最适温度为25℃;适宜pH为4～6,最适pH为5.0;光照对菌丝生长速率影响不大。该重寄生菌分生孢子萌发的最适温度为28℃,适宜pH为5～6,在水滴中萌发率最高。     

组培条件对金发藓Polytrichum commune (Bryopsida:Musci)孢子萌发的影响(英文)

在组培条件下探讨了培养基类型,蔗糖浓度,光照强度,温度和铅离子对金发藓孢子萌发的影响。结果表明:含有丰富营养成分的培养基有利于孢子的两极萌发,而含有低浓度营养成分的培养基则有利于孢子的萌发。在含有矿质离子的培养基中,光对孢子萌发没有影响。然而,在没有矿质离子的SM培养基中,光能显著地抑制孢子的萌发。在w=0.5%的蔗糖浓度和20～30℃的温度范围内,孢子萌发率较高。随着铅浓度的升高,孢子萌发率显著降低。组培条件下金发藓孢子萌发所需的上述条件也符合其野外生长的环境特征。研究结果揭示了对金发藓孢子萌发起促进或抑制的环境因子,有助于在野外或组培条件下人为地培养金发藓。