|
Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.ipa.nw.ru/PAGE/OBSERVATORY/rus_svet.htm
Дата изменения: Unknown Дата индексирования: Sun Apr 10 00:01:33 2016 Кодировка: UTF-8 Поисковые слова: п п п п п п п п п п п п п р п р п р п р п р п р п |
| Радиотелескоп обсерватории "Светлое"  (Изображение с Web-камеры можно увидеть, используя программы Netscape, Firefox или Mozilla)
|
Радиоастрономическая обсерватория "Светлое" |
||
 |
Рахимов Исмаил Ахмедович, доктор физ.-мат.наук | ||
Радиоастрономическая обсерватория "Светлое" - первый из трех наблюдательных пунктов радиоинтерферометрической сети "Квазар-КВО", который был в 1997г. принят в опытную, а в 1999г. - введен в штатную эксплуатацию. В 2006 году была проведена реконструкция телескопа.
Радиоастрономическая обсерватория "Светлое" расположена в поселке Светлое Приозерского района Ленинградской области
( φ=60њ32′, λ=29њ47′, h=86m )
 |  |
| Лабораторный корпус,радиотелескоп, павильон КОС. 1024x800>> | Радиотелескоп 1024x800>> |
 |  |
| Павильон КОС 1024x800>> | Антенны ГЛОНАСС/GPS 1024x800>> |
Основным элементом радиоастрономической обсерватории является полноповоротный прецизионный радиотелескоп с диаметром главного зеркала 32м., который во многих отношениях является оптимальным при осуществлении астрометрических и геодинамических наблюдательных программ.
Антенна радиотелескопа построена по модифицированной схеме Кассегрена с главным квазипараболическим зеркалом с фокусным расстоянием 11,4 м и вторичным зеркалом - контррефлектором, представляющим собой модифицированный гиперболоид диаметром 4м и имеющим одну плоскость симметрии.
Вторичная система с контррефлектором1. Вторичное зеркало-контррефлектор. 2. Подвеска контррефлектора.
Подвеска контррефлектора дает возможность перемещать его по трем осям - двум в плоскости симметрии, параллельной раскрыву зеркала, одной - вдоль оси главного зеркала, а также вращать его вокруг фокальной оси. Вторичное зеркало фокусирует принимаемое излучение в стороне от электрической оси антенны, и при его вращении фокальная точка описывает окружность. На этой окружности располагаются рупорные облучатели для разных длин волн, и, таким образом, быстрый переход с одной волны на другую осуществляется простым поворотом вторичного зеркала на заданный угол.
Рупора герметизированы радиопрозрачной пленкой и внутри них поддерживается небольшое избыточное давление сухого воздуха, подаваемого стойкой воздухонаполнения, размещенной в подзеркальной кабине радиотелескопа.
 |
 |
 |
| Раскрывы рупорных облучателей 1. 6.2 см, 2.6 см, 1.35 см 2. 18-21 см 3. 13/3.5 см. |
Электропривод контррефлектора со шкафом автоматики системы наведения контррефлектора АСН-КР |
Стойка воздухонаполнения БР5.833.015 |
Движение антенны по азимуту осуществляется по рельсовому кольцевому пути диаметром 40 метров. В соответствии с этим ходовая часть азимутального привода выполнена в виде дискретно-фрикционной многоприводной системы, состоящей из четырех спаренных ходовых тележек. Движение антенны по углу места осуществляется с помощью зубчатого венца.
 |  |
| Зубчатый венец | Ходовая тележка азимутального вращения |
Движение антенны по азимуту и углу места обеспечивается двумя группами приводов - приводом большой скорости, предназначенным для быстрого переброса антенны с одного радиоисточника на другой, а также для наблюдений быстро движущихся радиоисточников и приводом малой скорости, который позволяет осуществлять программное сопровождение радиоисточников с высокой точностью. Приводы расположены в азимутальной кабине.
 |
| Электроприводы азимутального и угломестного вращения |
1. Блок индикации угловых координат |
| Диапазон скоростей: | |
| по углу места | от 0º до 1º в секунду |
| по азимуту | от 0º до 1.6º в секунду |
| Диапазон ускорений: | |
| по углу места | не более 0.8º/сек2 |
| по азимуту | не более 0.8º/сек2 |
| Пределы поворота: | |
| по углу места | от -1.5º до +91º |
| по азимуту | от +270º до - 270º |
| Рабочее состояние при скорости ветра | до 20 м/сек |
Отсчетными устройствами угловых координат при наведении антенны являются индуктосины - датчики точного отсчета (ТО), размещенные на валах подшипников угломестного и азимутального вращения. Соосно с колонной азимутальных индуктосинов находится оголовок закрепленной в земле сваи, фиксирующий центр вращения радиотелескопа - его геодезический центр. Датчиками грубого отсчета (ГО) служат вращающиеся трансформаторы 5БВТ, связанные с колонной зубчатой передачей. Объединение шкал ГО и ТО происходит в устройстве преобразования координат, которое формирует 20-ти разрядный двоичный код положения антенны по угловой координате.
 Отсчетные устройства азимутального вращения |
| 1. Колонна индуктосина 2-3. Индуктосины - рабочий и резервный
4. Оголовок центральной сваи. 5.Устройство преобразования координат и блок питания(справа) |
Цифровая система контроля и управления радиотелескопом, разработана на базе промышленного компьютера, работающего под управлением ОС Linux. Система управления состоит из рабочей станции контроля и управления (РСКУ) радиотелескопом и консоли оператора наведения. Система управления обеспечивает наблюдения радиоисточников с точностью не хуже ±2". Цифровая система реализует пропорционально-интегрирующий алгоритм управления ("ПИ-алгоритм"), благодаря которому обеспечивается требуемая динамика движения опорно-поворотного устройства антенны радиотелескопа, а также обеспечивает контроль исполнения команд и безопасность работы электропривода. На консоли оператора наведения, расположенной на пульте управления радиотелескопом, отображаются основные параметры, характеризующие текущей состояние антенной системы радиотелескопа.
Основным аппаратным средством радиотелескопа, обеспечивающим его чувствительность по потоку, является высокочувствительный криогенный приемный СВЧ-комплекс. Он представляет из себя пять двухканальных (правой и левой поляризаций) приемных устройств на волны 1.35см., 3.5см., 6.2см., 13см. и 18-21см. Для высокоточных позиционных наблюдений в радиоинтерферометрическом режиме используются приемники на волны 3.5см и 13см (X- и S- диапазоны). В этих диапазонах осуществляется одновременный прием с помощью совмещенного облучателя в виде синфазного биконического рупора.Криогенные приемники установлены в надзеркальной кабине. Там же установлено неохлаждаемое приемное устройство на волну 2.6 см для проведения радиоголографических измерений.
 Приемники на волны 6.2 см и 1.35 см | |
Приемники на волны 13 см и 3.5 см |
Приемники на волны 18 - 21 см |
Для реализации низких шумовых температур системы "радиотелескоп-радиометр" усилительные устройства приемников всех диапазонов кроме волны 2.6 см располагаются в криостате и охлаждаются до температуры 20 К ("водородный уровень"). Для криостатирования усилителей используются двухступенчатые микрокриогенные системы замкнутого цикла, расположенные в азимутальной кабине. В вакуумной полости криостата, помимо собственно усилителей, выполненных на НЕМТ-транзисторах, расположена часть входных трактов (поляризаторы, анализаторы и вентили), что позволяет снизить шумовую температуру приемников практически до предельно низкого уровня. Шумовые температуры приемных устройств на фланцах криоблока составляют от 8 К на волнах 21/18 см и 6 см до 20 К на волне 1.35 см.
 Газораспределительные панели МКС |
 Компрессор МКС |
 Панель управления МКС |
В надзеркальной кабине размещена коммутационная матрица, на входе которой подключены 10 радиочастотных кабелей промежуточной частоты от 5 приемников (с левой и правой поляризациями), а на выходе - 4 канала промежуточной частоты, позволяющие передавать сигналы X- и S- диапазонов или других диапазонов в двух поляризациях через коммутационный шкаф в пультовой обсерватории.
Коммутационная матрица Коммутационный шкаф
Система частотно-временной синхронизации разработана как единая интегрированная система и состоит из:Шкала времени обсерватории формируется при помощи прибора Ч7-37, который синхронизируется высокостабильным сигналом 5 МГц от водородного стандарта частоты. Для контроля расхождения местной шкалы времени (T обсерватории) и UTC используется GPS/ГЛОНАСС приемник типа ПС161.
- хранителя времени и частоты на базе водородных стандартов частоты;
- средств временной привязки (тайминга) РСДБ наблюдений по сигналам спутниковых навигационных систем GPS и ГЛОНАСС с точностью не хуже 50нс на базе ГНСС приемника ПС-161 (производства РИРВ);
- буферных усилителей опорных сигналов 5МГц и фазостабильных линий их передачи;
- аппаратуры контроля и измерения параметров высокостабильных сигналов;
- комплекта синхронизируемых СВЧ-гетеродинов с частотами 1.26, 2.02, 4.5, 8.08 и 22.92 ГГц;
- средств фазовой калибровки приемопреобразующего тракта на базе генератора пикосекундных импульсов с длительностью 25-50 пс, амплитудой около 1В и частотой следования 1МГц;
- системы контроля электрической длины кабеля.
 Водородный стандарт частоты |
 Помещение эталона времени и частоты |
 Буферные усилители опорных сигналов 5 МГц и аппаратура сличения высокостабильных сигналов |
|
 Приемный СВЧ комплекс диапазона 13/3.5 см
1. Блок контроля и управления системы (БКиУ) фазовой калибровки. 2. Термостат с пикосекундным генератором. 3. Блоки приемника 13/3.5 см. |
Коаксиальные кабели для передачи сигналов промежуточной частоты, опорных сигналов времени и частоты, а также кабели сигналов управления расположены в кабельном канале.
 |  |
| Кабельный канал | Помещение кабельной петли |
Кабельный канал соединяет радиотелескоп и помещение стандарта времени и частоты с пультовой обсерватории, расположенной в лабораторном корпусе.
Система преобразования, форматирования и регистрации радиометрических и радиоинтерферометрических сигналов работает в базовой полосе промежуточных частот 100-1000 МГц.Радиометрический модуль, содержащий четыре измерительных канала, соединенных через многоканальный аналого-цифровой преобразователь напряжения с процессором управления, дает возможность проводить точные радиометрические измерения одновременно в двух диапазонах частот по двум поляризациям радиоизлучения. Модуль работает как в модуляционном радиометрическом режиме, так и в режиме компенсационной радиометрии, совместимом с радиоинтерферометрическими наблюдениями.
Регистрация сигналов в радиоинтерферометрическом режиме обеспечивается системой записи, Mark5B+ на магнитные диски (Mark5B+ - 2Гбит/c). В обсерватории используется отечественная система преобразования сигналов Р1002М, промышленный образец которого был настроен, испытан и запущен в эксплуатацию в 2011 г.
 |
| Общий вид стоек с аппаратурой преобразования и регистрации сигналов в обсерватории "Светлое" |
| I. Стойка видеоконтроля | II.Стойка системы преобразования сигналов | III. Стойка СЧВС | IV.Стойка выходных устройств |
|
|
 |
| Пультовая обсерватории |
Электроснабжение обсерватории осуществляется по двум независимым высоковольтным линиям 10 кВ. В качестве резервных источников электропитания для поддержки стандарта времени и частоты, компрессорных установок малощумящего приемного СВЧ-комплекса, информационно-телекоммуникационных систем и пожарно-охранной сигнализации используются:
- источник бесперебойного питания (ИБП) GALAXY 3000 с батареей на 33 минуты автономной работы мощностью 20 кВА (Франция, фирма MGE);
- дизель-генераторная установка мощностью 17 кВА (Франция, фирма SDMO).
 |  |
| ИБП GALAXY 3000 | Дизель-генератор |
Для получения метеоданных в реальном масштабе времени используется автоматическая цифровая метеостанция WXT510 (Vaisala), содержащая каналы измерения скорости ветра V и его направления D, температуры воздуха t, относительной влажности воздуха Hu и атмосферного давления Р. Датчики метеостанции установлены на высоте 15м от земли, что позволяет избежать ошибок в измерении скорости ветра в связи с изменением температуры и влажности вблизи поверхности земли. Автоматическая метеостанция подключена к отдельному компьютеру, с помощью которого проводится автоматическая обработка измеряемых метеопараметров, выведение их на панель оператора и ведение базы метеоданных.
| Характеристика | V, м/с | D, град | t, град С | Hu, % | P,мм. рт. ст. |
|---|---|---|---|---|---|
| Диапазон | 0џ60 | 0џ360 | -50џ+60 | 0џ100 | 450џ825 |
| Погрешность | ±0.3 | ±2 | ±0.3 | ±3 | ±0.4 |
На обсерватории с 1996 г. ведутся постоянные GPS-наблюдения, а с начала 2008 г. - постоянные GPS/ГЛОНАСС-наблюдения. Станция SVTL с 1996 г. входит в состав европейской геодинамической сети EPN (Europian Permanent GPS Network), а с декабря 2003 г. - в глобальную сеть IGS (International GNSS Service) . Антенна станции SVTL расположена на геодезическом столбе типового проекта, установленном на крыше лабораторного корпуса с надежной связью с несущими конструкциями здания. Наблюдения на станции проводились до декабря 2004 г. с приемником Trimble 4000SST, до 2008 г. - c приемником Leica SR520, а с февраля 2008 г. проводятся с трехсистемным (GPS/ГЛОНАСС/Galileo) приемником NET-G3 фирмы Topcon с высокоточной антенной CR-G3 типа Choke Ring. 72-канальный приемник NET-G3 обеспечивает фазовые и кодовые измерения на несущих частотах существующих спутниковых систем GPS, ГЛОНАСС, а в перспективе также и европейской системы Galileo. Для управления приемником используется программа PC-CDU (Topcon), которая контролирует процесс наблюдений, автоматически скачивает из приемника файлы наблюдений и конвертирует их в международный RINEX-формат. Файлы с результатами наблюдений в оперативном режиме (ежечасно) отправляются в центры данных EPN, IGS и в центр анализа данных ИПА РАН.
 Антенна CR-G3 |
 Трехсистемный приемник NET-G3 |
В рамках работ по модернизации комплекса "Квазар-КВО" в феврале 2010 г. на обсерватории установлен совмещенный GPS/ГЛОНАСС-приемник фирмы Javad GNSS Delta-G3T с антенной RingAnt-DM. Антенна типа Dorne-Margolin/Choke Ring, снабженная радиопрозрачным колпаком (радомом) конусообразной формы, установлена на крыше лабораторного корпуса на специальной металлической конструкции. 216-канальный приемник Delta-G3T обеспечивает фазовые и кодовые измерения на частотах L1, L2 и L5 одновременно по всем находящимся в зоне видимости (режим "all in view") спутникам навигационных систем ГЛОНАСС и GPS, а в перспективе - и системы Galileo. Приемник подключен к водородному стандарту частоты обсерватории (5 МГЦ). Для управления приемником используется программа PC-View, которая контролирует процесс наблюдений, автоматически каждый час выгружает из приемника файлы наблюдений и конвертирует их в RINEX-формат. Файлы наблюдений архивируются и отправляются в центр анализа данных ИПА РАН. Приемник Delta-G3T оснащен RS-232 и USB интерфейсами, имеет выход 1 PPS (для синхронизации шкал времени) и вход Event marker (маркер событий).
Антенна Javad RingAnt-DM
Трехсистемный приемник Javad Delta-G3T
В декабре 2007 г. на обсерватории введена в эксплуатацию станция сбора измерений в составе российской системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ). Станция оснащена совмещенным ГЛОНАСС/GPS-приемником Протон с антенной типа Choke Ring. Антенна установлена на специальной металлической конструкции на крыше лабораторного корпуса. 40-канальный приемник Протон обеспечивает фазовые и кодовые измерения на несущих частотах спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. Cпециальная компьютерная программа контролирует процесс наблюдений, в реальном масштабе времени принимает из приемника данные наблюдений и отправляет их в центр СДКМ, а также в центр сбора данных ИПА РАН.
 ГЛОНАСС/GPS-антенна |
 |  |
| Расположение павильона КОС в обсерватории "Светлое" | Внешний вид установленного оборудования:
1 – приемо-передающий объектив;
2 – объектив гида с ночной камерой; 3 – опорно-поворотное устройство; 4 – метеостанция. |
| Высоты лоцируемых спутников: | |
|---|---|
| – дневное время | 400-6000 км |
| – ночное время | 400-23000 км |
| Апертура оптической системы | 25 см |
| Длина волны | 532 нм |
| Частота импульсов | 300 Гц |
| Длительность импульса | 150 пс |
| Энергия импульса | 2.5 мДж |
| Масса | 170 кг |
| Точность нормальных точек | 1 см |
| Точность угловых измерений | 1-2" |
| Расходимость лазерного луча | 5" |
 |
| Размещение оборудования на рабочем месте оператора КОС. |
 |  |
| РВП-1 | РВП-3 |
Локальная геодезическая сеть обсерватории предназначена для мониторинга смещения опорных точек радиотелескопа и GPS-антенны, вызываемых деформациями конструкций инструментов и местными грунтовыми подвижками. Геодезические столбы, на которых расположены GPS-антенны и основные наземные марки, снабжены унифицированными оголовками из нержавеющей стали с резьбовым элементом для принудительной центровки.
 План ЛГС обсерватории " Светлое" |
Показаны
марки, расположенные на крыше лабораторного здания (101 - SVTL, точка к
которой относятся GPS-наблюдения, 103, 104 - марки, использующиеся для
эпизодических специальных измерений), 110 - опорная точка радиотелескопа
(точка пересечения азимутальной и угломестной осей), 102, 107, 108, 109
- наземные марки ЛГС. Марки 102, 107, 109 расположены на геодезических
столбах высотой над уровнем земли 1-1.5 м, заглубленных ниже уровня
промерзания почвы (1.5-2 м), марка 108 расположена на уровне земли, на
специальном столбе, заглубленном на 3.5 м. |
 Реперный столб 640x480> |
Обсерватория имеет локальную вычислительную сеть (ЛВС) в стандартах Fast Ethernet и Gigabit Ethernet с выделенным Unix-сервером, объединяющую 15 рабочих станций. Обсерватория соединена по волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) с магистральной линией связи "ВэбПлас" и далее через сеть Интернет с ИПА РАН в Санкт-Петербурге. В настоящее время пропускная способность ВОЛС - 2 Мбит/c.
Обсерватория с 2010 года участвует в регулярных наблюдениях (часовая сессия) по Российским программам (Ru-UT) для определения поправок Всемирного времени в режиме е-РСДБ. Передача данных наблюдений в этом режиме осуществляется по отдельному высокоскоростному каналу связи 1Гбит/с.
Установленное в обсерватории и узле доступа оборудование обеспечивают передачу данных, выход в Интернет, проведение видеоконференций, оперативную телефонную связь с ИПА РАН в Санкт-Петербурге и обсерваториями "Бадары" и "Зеленчукская" в технологии VoIP и удаленное наблюдение за радиотелескопом в режиме реального времени.
На обсерватории установлена приемо-передающая станция спутниковой связи для передачи цифровых данных (радиоастрономических, контрольных и информационных) по одному каналу со скоростью до 10 Мбит/c на частотах 11/14 ГГц.
На обсерватории установлен оптический телескоп LX200.
Основные технические характеристики
телескопа LX200Оптическая схема Шмидт-Кассегерен Диаметр главного зеркала 40 см Фокусное расстояние 400 см Разрешающая способность 028 угл.сек Проницающая способность 16 зв.вел. Автоматизация процессов поиска, наведения, гидирования.
 |  |
| Павильон оптического телескопа | Оптический телескоп LX200 |
| Адрес: | 188833, Ленинградская область, Приозерский район, п. Светлое |
| Телефон/Факс: | (812)312-5419, (81379)61994, (81379)61255 |
| E-mail: | rahimov@osvtl.spb.ru |
