周边式桁架可展开天线的形面调整

本文针对周边式桁架可展开天线进行了基于优化方法的网面调整。以纵向调节索调节力的大小为设计变量,网状反射面的均方根误差为目标函数,应力和频率为约束条件,建立了形面调整的优化数学模型,并用遗传算法对网面调整进行了优化、仿真。数值结果表明:基于优化方法的网面调整是可行的,对工程应用具有一定的指导意义。

充气可展天线精度分析和形面调整

充气可展天线结构是以柔性薄膜材料制造的一种新型可展天线．对一类充气可展开天线系统进行结构设计,并相应地建立了充气结构的有限元分析模型．对充气反射面进行了精度分析,研究各参数对形面精度的影响,包括内压、膜材厚度、材料属性、天线焦距等;比较了3种实验姿态下重力对形面的影响,选择其中一种能够很好地模拟失重环境;针对特定的天线结构系统,提出了可行的形面调整新方法．分析和实验表明,调整方法能够有效提高形面精度．

空间桁架可展天线反射器的形面精度优化调整

为实现高频弱信号通讯,空间网状可展开天线的尺寸越来越大,且对形面精度要求也越来越高,因此与天线形面精度相关的许多课题引起了宇航界的极大关注,特别是在如何提高索网式天线反射面精度调整的效率,用较少次数的测量和调整,使天线反射面的精度达到指标要求方面需求更为迫切。利用有限元分析方法,针对环形桁架可展开天线形面精度调整中的问题,建立了基于影响系数矩阵的多目标的精度优化调整数学模型,并采用遗传算法求解,数值结果表明,此方法能够大幅度提高天线的形面调整效率,对工程应用具有指导意义。

主动调节刚性支撑薄膜型反射镜面形调整机构的研究

空间光学的发展对光学系统的轻量化提出越来越高的要求 ,作为一种超轻量化的方法 ,介绍了主动调节刚性支撑薄膜型反射镜的概念 ,这种薄模型反射镜由美国率先提出 ,并制造出口径 5 0 0mm厚2mm的模型镜 ,反射镜的面形通过均匀分布的致动器的微量移动来调整 ,致动器的最小位移是 2 0nm。美国使用压电陶瓷做致动器 ,有利于实现系统的轻量化。在试验阶段 ,设计一套机械微动装置来代替压电陶瓷做致动器 ,它的微动原理是利用杠杆减速机构及球面上的不同点的矢高变化来得到所需要的微位移 ,这套机构具有结构简易 ,重量轻 ,易于加工制造的特点 ,同时具有较高的灵敏度。

激光跟踪仪在大型双反射面天线形面在线调整中的应用

大型高精度双反射面天线的结构变形严重恶化其电性能,工程中开展天线形面测量与调整工作极为重要。针对目前工程中实现大型天线形面在线调整难的问题,探讨了一种利用激光跟踪仪从天线副面测量主面形面的调整方案。将激光跟踪仪安装在副面的背面,且激光探头可沿着副面背面的边沿导轨移动,则利用激光跟踪仪靶标自动搜索功能,实现从副面测量主面形面而不影响天线正常工作。基于上述测量方案,从最佳拟合反射面的概念出发,推导了双反射面天线副面的位姿调整量和主面的促动器调整量。相比传统方法,该方案能够实现在线自动测量,且因测量系统依附于副面,故无需测量副面的刚体位移即可同时得到主面和副面最佳匹配时各自的调整量。针对某35 m双反射面天线仿真分析了该方案的调整效果,结果表明,仅调整副面时的形面误差范围由±3.5 mm减小到±1 mm,同时调整主副面时的形面误差近似为零,不过在工程应用时还需要考虑测量系统测量精度的影响。该方案可有效改善反射面天线的形面精度和电性能,可为工程中大型高精度双反射面天线形面的闭环调整提供参考。

星载张力索网天线结构混合变量的多目标优化

以纵向拉索调整力大小和可调整的纵向拉索数目为设计变量,可调整的纵向拉索数目最少和网状反射面的均方根误差最小为目标函数,应力和频率为约束条件,建立了大型空间网状可展开天线的形面调整的多目标优化数学模型,并用遗传算法进行了优化求解。优化结果表明:该方法在提高天线表面精度的同时,能有效地减少可调整的纵向拉索数目,降低了工程人员在网面调整中的繁杂劳动。并且,网面调整的总次数也远少于实际工程中的调整,对工程应用具有一定的指导意义。