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对于射电望远镜而言,灵敏度和分辨率是衡量其工作性能的两个重要指标。其中,分辨率与射电望远镜口径成正比,即望远镜的口径越大,其分辨率越高。另一方面,望远镜的分辨率与其指向精度的要求也是一致的。射电望远镜的实际工作时的指向位置与其根据位置偏码器输出的位置信息在某种程度上存在一定偏差。影响射电望远镜指向精度的因素主要分为两大类:第一大类,包括某些随机因素(时交的),比如:风载荷和温度载荷。第二大类,包括某些非随机因素(非时变的),比如重力载荷和天线结构设计误差。 射电望远镜的扫描观测方式其实质就是在望远镜对标准射电源跟踪轨迹上叠加了一种均匀且对称的谐波运动。此扫描方法主要是通过实际测量来计算出该天体的在天区中的真实位置坐标,主要原理是利用射电望远镜在做跟踪扫描运动时所接受到的来自射电源的辐射功率变化,进而计算和判断其指向偏差。本论文主要讨论和分析三种扫描方法(圆锥扫描、李萨如扫描、梅花形扫描)的数学表示形式和实际性能分析。 由于硬件校准的方法并不能完全解决望远镜的指向偏差问题,其所剩余的残差可以通过软件校准的方式来完成。这类改正参数最终需要拟合到射电望远镜的相关控制程序中,从而实现对望远镜指向残差的进一步改正。通过对全天区内的若干标准射电天体进行扫描测量,而获得望远镜在全天区范围内指向残差的大样本数据及分布情况,进而针对该大样本数据进行统计计算和软件拟合来完成最终的指向偏差改正。 一般的,大气折射对望远镜指向偏差的影响需要单独考虑,本论文针对地球中性大气的物理属性和大气折射对射电望远镜指向的影响进行模型分析和计算,以改进型的“三段式”标准指向改正模型为基础,重点分析了由大气折射所造成的高阶指向误差的改正方案。在此模型基础上,模拟新疆天文台南山观测基地的实际气候特征,对该方案进行了验证。通过分析和比较这些结果与射电望远镜指向精度的要求,进而为将来的大口径射电望远镜高精度指向修正提出了参考方案。