【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射电天文处理技术的教学和展示，具体涉及一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统；本专利技术还涉及一种通过上述演示系统进行演示的演示方法。
技术介绍
1、射电天文干涉观测技术是射电天文观测领域最为重要的一种观测方法。它利用天线阵列接收无线电波，并对其进行数字化，而后计算所有天线对之间的自相关和互相关运算结果，组合为所谓“可视化函数”。通过对可视化函数进行后续的数据处理，可以获得天空辐射在天球上的二维分布。射电干涉望远镜的存在，解决了口径和造价之间的矛盾关系，使得天文学家在获得长基线的同时，不必付出巨大的建造成本。可以说射电天文干涉观测技术是射电天文观测中最为重要的技术之一。
2、然而，射电天文干涉的观测技术中涉及诸多较为抽象的数学原理。在对其进行后续信号处理的过程中也应用了诸多假设。这使得不论是观测方法还是后续数据处理方法的教学和演示都困难重重。如何使学员对射电干涉天文望远镜的原理达到较为深入的理解程度，一直以来是射电天文课程教学的难点。
3、此外，公众对于阵列天文望远镜，主要就是射电干涉天文望远镜的理解一直以来都停留在直观层面。天文科普活动在开展的过程中，如何令一般观众充分理解阵列天文望远镜的工作原理，一直都未曾取得良好的效果。
4、上述难点最重要的来源是，人类因受到感官的限制，并不能直接感受无线电波的存在性和波动性。所有对射电干涉天文望远镜的教学都以超脱感官的抽象数学原理为起点。
5、综上，如何在面向公众的科普展示和面向学员的教学活动之中，通过一种直观、形象的方式来
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，以用于解决现有技术中类因受到感官的限制，并不能直观感受无线电波的存在性和波动性，对射电干涉天文望远镜的教学都以超脱感官的抽象数学原理为起点，难以令一般公众充分理解天文望远镜工作原理的问题。
2、一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，包括扬声器、拾音器、位置调节装置、数据采集端和数据传输计算机以及数据接收、处理与可视化服务器；
3、所述扬声器用于向拾音器发出声波；所述拾音器安装在所述位置调节装置顶部，所述位置调节装置用于调整所述拾音器位置；所述拾音器通过数据传输线与数据采集端和数据传输计算机连接，所述数据采集端和数据传输计算机通过无线网络数据链路与数据接收、处理与可视化服务器进行数据传输。
4、进一步，所述位置调节装置包括包括拾音器安装板、拾音器安装板承托支架和交叉滚子轴承转台；
5、拾音器安装板两侧与拾音器安装板承托支架顶端转动连接，拾音器安装板的底端与安装在安装面上的交叉滚子轴承转台连接；拾音器安装板顶部设置有若干拾音器。
6、进一步，所述交叉滚子轴承转台包括第一转台和安装在第一转台顶部与第一转台转动连接的第二转台；第一转台顶面中部设置有转台驱动步进电机，转台驱动步进电机顶部的输出轴与第二转台连接，用于驱动第二转台转动。
7、进一步，所述第二转台顶部设置有供电滑环，供电滑环用于与设置在位置调节装置一侧的供电滑环触点配合进行供电。
8、进一步，所述演示系统还包括空调或风机，所述空调或风机用于扰乱发生器发出的声波的相位。
9、一种演示方法，通过如上所述的一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统进行，其特征在于，包括如下步骤：
10、s1：拾音器接收扬声器发出的声波，用以模拟射电干涉天文望远镜接收射电源发出的无线声波的过程；
11、s2：拾音器接收声波，并通过数据采集端和数据传输计算机转化为数字信号流，用以演示射电干涉天文望远镜进行数据采集的过程；
12、s3：数据采集端和数据传输计算机将数字信号流传输到数据接收、处理与可视化服务器中，并在数据接收、处理与可视化服务器上生成可视化函数。
13、进一步，s1中，扬声器向拾音器发出声波的同时，利用空调或风机对空气的扰动，扰乱扬声器发出的声波的相位，用以模拟电离层扰动对无线电波的干扰。
14、进一步，s2中，拾音器接收声波之前，还包括如下步骤，通过第二转台的转动模拟地球的自转，通过第二转台的转动和拾音器安装板的倾斜角度调整拾音器的位置，模拟不同地理纬度的射电干涉天文望远镜。
15、进一步，s3中，数据接收、处理与可视化服务器通过射电天文数据处理程序生成可视化函数数据。
16、有益效果：一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，通过扬声器发出声波，拾音器接收声波，模拟射电源无发出线电波和射电干涉天文望远镜接收无线电波的过程，声波在空气中与无线电波在真空中存在共同特征--波动性；扬声器发出的声音可以被人耳直观感受到波动，因此可以使一般公众和专业学员获得关于此的更为直观认知，从而更好地实现科普和专业课教学工作。
17、一种演示方法，通过上述演示系统进行，可以使一般公众和专业学员获得关于此的更为直观认知，从而更好地实现科普和专业课教学工作。
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1.一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，其特征在于，包括若干扬声器、若干拾音器、位置调节装置、数据采集端和数据传输计算机以及数据接收、处理与可视化服务器；
2.根据权利要求1所述的一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，其特征在于，所述位置调节装置包括包括拾音器安装板、拾音器安装板承托支架和交叉滚子轴承转台；
3.根据权利要求2所述的一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，其特征在于，所述交叉滚子轴承转台包括第一转台和安装在第一转台顶部与第一转台转动连接的第二转台；第一转台顶面中部设置有转台驱动步进电机，转台驱动步进电机顶部的输出轴与第二转台连接，用于驱动第二转台转动。
4.根据权利要求3所述的一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，其特征在于，所述第二转台顶部设置有供电滑环，供电滑环用于与设置在位置调节装置一侧的供电滑环触点配合进行供电。
5.根据权利要求4所述的一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，其特征在于，所述演示系统还包括空调或风机，所述空调或风机用于扰乱发生器发出的声波的相位。
6.一种演示方
7.根据权利要求6所述的一种演示方法，其特征在于，S1中，扬声器向拾音器发出声波的同时，利用空调或风机对空气的扰动，扰乱扬声器发出的声波的相位，用以模拟电离层扰动对无线电波的干扰。
8.根据权利要求6所述的一种演示方法，其特征在于，S2中，拾音器接收声波之前，还包括如下步骤，通过第二转台的转动模拟地球的自转，通过第二转台的转动和拾音器安装板的倾斜角度调整拾音器的位置，模拟不同地理纬度的射电干涉天文望远镜。
9.根据权利要求6所述的顶杆式弹簧压紧系统，其特征在于，S3中，数据接收、处理与可视化服务器通过射电天文数据处理程序生成可视化函数。
...【技术特征摘要】
1.一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，其特征在于，包括若干扬声器、若干拾音器、位置调节装置、数据采集端和数据传输计算机以及数据接收、处理与可视化服务器；
2.根据权利要求1所述的一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，其特征在于，所述位置调节装置包括包括拾音器安装板、拾音器安装板承托支架和交叉滚子轴承转台；
3.根据权利要求2所述的一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，其特征在于，所述交叉滚子轴承转台包括第一转台和安装在第一转台顶部与第一转台转动连接的第二转台；第一转台顶面中部设置有转台驱动步进电机，转台驱动步进电机顶部的输出轴与第二转台连接，用于驱动第二转台转动。
4.根据权利要求3所述的一种射电干涉天文望远镜工作原理的演示系统，其特征在于，所述第二转台顶部设置有供电滑环，供电滑环用于与设置在位置调节装置一侧的供电滑环触点配合进行供电。
5.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾俊骅，郭铨，李宽君，黄滟，余赟，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：
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