本文针对水平式望远镜赤经轴系中部连接框架跨距较大这一特点,从结构的力学原理及有限元分析和运算方面进行了探讨与计算,找出了框架变形对轴系精度影响的规律性。通过把框架变形曲线与实际轴系精度检测结果进行特征补偿,使得望远镜赤经轴系模型精度的准确性有了提高,从而为同类望远镜轴系的设计提供了理论参考。

水平式望远镜经轴与纬轴的不垂直度直接影响到望远镜的指向误差，准确检测出望远镜两回转轴系的垂直度误差并加以修正是非常必要的。本文以某400mm水平式望远镜为例，针对水平式望远镜经纬两轴的特点提出了一种经纬轴垂直度误差的光学检测方法。通过检测数据计算获得该水平式望远镜的经纬两轴垂直度误差为46”，分析出检测误差为11”，借助检测数据对实际测量数据进行修正后，达到了提高望远镜指向精度的目的。

为了解40cm水平式望远镜经纬轴系的刚度，并解决轴系误差检测值与实际使用中轴系精度之间的矛盾，本文采用有限元法，对经纬轴系关键性部件进行了模态分析和重力变形分析，分析结果表明结构刚度满足设计指标要求。利用不同经度角下经轴轴系支撑结构的重力变形分析结果，计算出重力变形引起的经轴晃动误差，并与检测结果进行比较，得出两者均具有随经度角改变而正弦变化的相同规律。利用计算值对检测值进行误差补偿，使得经轴轴系晃动误差PV值从7.2″降到2．6″，RMS值从0．7″降到0.3″，补偿后的经轴晃动误差更符合实际使用状态下的轴系精度情况，可作为经轴轴系性能是否满足指标要求的准确判据。