天马望远镜(简称TM65 m)所建地区属于软土层, 为保证望远镜高指向精度, 需要坚实的基础支撑高精度的方位轨道平面。2012年7月~2015年7月, 基于精密水准测量系统, 采用闭合法对基础沉降及轨道面精度共进行了11次测量。测量数据表明基础沉降逐渐趋于均匀沉降, 轨道面均方根误差为0.47 mm。测量结果显示天线的基础沉降和轨道面高程随方位角的变化具有相关性, 说明基础沉降直接影响了轨道面的精度。采用实验、仿真和理论相结合的方法分析轨道面不平度引起的天线方位轴在东西和南北方向的误差。首先, 线性插值测量的轨道不平度数据, 提取某方位角对应的天线方位滚轮6支点的高程, 然后将高程差作为约束边界条件施加到有限元模型上, 最终仿真分析获得不同方位角下方位轴的倾斜量。同时, 利用安装在天线座架上的电子倾斜仪对轨道面不平度进行测量, 建立了倾斜仪x和y向输出数据与方位轴倾斜及对应方位角的关系模型, 经拟合计算得到方位轴的倾斜量随方位角的变化关系曲线。仿真和理论分析结果具有很好的一致性, 轨道面不平度对指向精度的影响在±4″内, 分析结果为天线指向模型修正提供了依据。

针对我国待建的110 m全可动射电望远镜(QTT)的工作特点，以提高主反射面精度为目标，以最佳吻合抛物面为拟合标准，分析了传统结构方案致使精度较低的本质原因为反射体变形不均匀，主要源于如下三方面：主反射面存在集中荷载作用、背架结构支承方案不合理、背架结构体系空间受力性能不佳。基于此，改变副反射面撑腿坐落位置，对背架结构采用三角锥、四角锥相结合的网架式结构方案，并对其引入一种高度极对称的伞撑式支承方案。最终提出的全可动望远镜结构总体方案显著提高了主反射面精度，其RMS最大值可降至0.306 mm；相较目前世界最大的全可动射电望远镜GBT而言，其反射面积增大了10%，精度提高了12.6%，自重降低了40%，其研究成果达到国际先进水平。

全可动射电望远镜结构工作时需要在两个方位进行变位旋转，其迎风姿态多样、反射面风压分布复杂。为掌握反射面结构风荷载分布特性及获取相应的荷载取值，选取了待建的新疆110 m (F/D=0.3)望远镜反射面结构为切入点，首先采用计算流体力学软件FLUENT，对其表面平均风压分布进行数值模拟，并展开相应的风洞试验研究，来验证CFD模拟反射面平均风压分布的有效性。通过对比数值模拟与试验结果，揭示出旋转抛物反射面的风荷载特性。随后以数值模拟为研究手段，对其他若干反射面结构进行基于望远镜变位过程的全方位分析，给出不同口径、不同焦径比的反射面风荷载特性分析结果，为日后旋转抛物反射面抗风设计提供较为充分的资料。

在最不利气候条件下(7月15日)研究了上海65 m射电望远镜的非均匀温度场及其效应, 以掌握其主反射面面型精度在不同风速下受非均匀温度场的影响规律。研究了考虑构件尺寸效应的空气对流、天空辐射以及地面辐射等温度场关键影响因素的计算方法, 并建立了温度场分析的有限元模型; 对3种典型风速下的非均匀温度场进行分析, 并将所得到的非均匀温度场施加到主反射面上, 研究了不同风速下反射面精度受非均匀温度场的影响规律, 即各节点实际坐标拟合抛物面误差均方根(RMS)随时间的变化规律。结果表明: 在年平均风速3.2 m/s条件下, 射电望远镜结构的RMS最大值为0.44 mm。当风速由1.0 m/s增大到10.0 m/s时, RMS最大值由0.56 mm减小到0.35 mm, 且风速越大非均匀温度场对反射面精度的影响越小。该研究成果可为此类望远镜结构的温度场监测、传感器布设、以及热变形控制措施的选取提供参考信息。