星載網(wǎng)狀可展開(kāi)天線結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、網(wǎng)狀可展開(kāi)天線由于其具有大口徑、輕質(zhì)量、低面密度等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注，是大型空間可展開(kāi)天線的理想結(jié)構(gòu)形式之一。本文針對(duì)周邊桁架式可展開(kāi)天線結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)過(guò)程中的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)理論進(jìn)行了研究，主要包括天線索網(wǎng)設(shè)計(jì)、反射面形面精度計(jì)算及多工況結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等三個(gè)方面工作。
　　1、周邊桁架式可展開(kāi)天線索網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心是反射面網(wǎng)格劃分，本文針對(duì)偏置周邊桁架式可展開(kāi)天線討論了具有一般性的反射面網(wǎng)格劃分方法，首先定義參考球面并在

2、球面上分別給出網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)編號(hào)及單元連接規(guī)則，同時(shí)完成網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算；接著將球面上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步向參考橢球面投影，以使得到的反射面與工作拋物面口徑面形狀保持一致；最后將參考橢球面上的節(jié)點(diǎn)向拋物面映射，完成工作拋物面網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算，其整個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換過(guò)程單元連接關(guān)系保持不變。就下網(wǎng)面而言，一般采用旋轉(zhuǎn)拋物面網(wǎng)格設(shè)計(jì)，其與上網(wǎng)面節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)在水平面內(nèi)的投影相同。
　　2、針對(duì)周邊桁架式可展開(kāi)天線，提出了一種新的形面精度計(jì)算方法：通過(guò)引入面積坐

3、標(biāo)實(shí)現(xiàn)基于面片誤差的形面精度計(jì)算。接著將新的形面精度計(jì)算方法引入到網(wǎng)狀可展開(kāi)天線找形模型中建立新的找形模型，最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方法的合理性和可行性。
　　3、針對(duì)網(wǎng)狀可展開(kāi)天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題，考慮天線在多種工況作用下的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，首先以網(wǎng)狀天線構(gòu)件尺寸及索單元原長(zhǎng)為設(shè)計(jì)變量，以天線重量最輕為目標(biāo)，將反射面的形面精度、材料強(qiáng)度與索段平衡張力作為約束，建立多工況索梁組合結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型；然后將優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為一個(gè)線性規(guī)劃問(wèn)題采用序列線性規(guī)