为了更好地实现巨型可控科学反射镜原理演示验证平台(Giant Steerable Science Mirror Prototype, GSSMP)的指向功能, 需要对GSSMP的转动精度进行测量与标定, 利用激光跟踪仪对转台编码器进行标校, 并通过激光跟踪仪完成角度测量。首先, 基于角度测量原理进行了接触式测量和非接触式测量方式的单点精度标校, 得到测量误差分别为23.7″与0.71″。通过公式推导验证, 四个角反射器的使用能够消除6以及6的倍数谐波之外所有阶数的谐波, 从而提高测量精度。最后, 比较四个角反射器两种不同的排布方式的角度测量误差, 得出均匀分布的误差为11.5″, 非均匀分布误差为9.04″, 而单个角反射器测量误差为23.7″。通过激光跟踪仪对望远镜方位轴转动精度的测量, 验证了所述理论的正确性与方法的可行性。研究结果对于30 m望远镜的工作进一步完成有着重要的意义, 同时对于类似的转台精度的检测也有一定的指导意义。

为有效消除磁梯度张量系统传感器阵列间非对准误差和传感器系统误差对测量精度造成的影响, 提出了一种只需绕系统任意轴旋转一周便可理论上实现所有磁传感器与参考平台正交系间精确校准方法。利用两组无数学简化的非线性转换构建传感器系统误差线性校正模型, 仅需同一旋转周期的10组测量数据便能得到参考平台与各传感器的理想正交输出。通过构建磁传感器三轴横倾、俯仰、方位转换的旋转矩阵, 得到传感器空间任意姿态的非对准误差校正模型并对旋转角进行最小二乘估计, 仅需同一旋转周期的3组测量数据便能对准张量系统。仿真和实测结果表明: 在理想情况下仿真参数估计准确率接近100%, 实验校正后各传感器输出具有较高重合与同轴性, 张量分量RMSE(均方根误差)小于30 nT/m。能以较简单步骤和较少采样数据高效提高差分法磁梯度张量系统测量精度。