[发明专利]一种考虑膜片褶皱的索膜电极面形面精度的估计方法

说明书

本发明提供了一种考虑膜片褶皱的索膜电极面形面精度的估计方法，其步骤如下：首先，将索网节点、膜片测量点和三角形膜片投影至XOY平面，并在要求测量区域均匀布置离散点，删除不必要的离散点；其次，以各个膜片测量点离其三角形膜片平面的距离为褶皱波峰，生成方形二维正态分布；然后判断离散点是否落在膜片测量点的正态分布内，确定三角形膜片平面点和正态分布点的三维坐标；最终以索网节点、膜片测量点、三角形膜片平面点和正态分布点的三维坐标拟合索膜电极面的最佳拟合抛物面，计算其形面精度。本发明针对实际工程中含有褶皱膜片的索膜电极面的形面精度进行了合理地估算，其更能反映实际索膜电极面的形面精度，较准确地指导其形面调整工作。

技术领域

本发明属于计算形面精度技术领域，具体涉及一种考虑膜片褶皱的索膜电极面形面精度的估计方法。

背景技术

静电成形薄膜反射面天线是一种新型的星载可展开天线，其主要结构由周边桁架、基础电极、薄膜反射面、Astromesh索网、薄膜支撑环和边界拉索组成，基础电极铺设于Astromesh索网前索网上并施加高电势，镀有金属层的薄膜反射面为等效零势面，由于电势差产生静电力来张拉薄膜，从而使薄膜形成具有一定焦径比的高精度反射面。然而，在实际工程中，铺设在Astromesh索网前索网的基础电极三角形膜片常常由于粘贴误差导致的应力不均匀而发生褶皱。

通常，考虑膜片误差的索膜电极面形面精度是以膜片逼近抛物面的逼近误差来描述的，通过在膜片上分布的高斯积分点，对三角形膜片进行面积积分求解其逼近误差。实际工程中，若仍以此方法描述含膜片褶皱的索膜电极面的形面精度，势必不能真实反映电极面的形面精度，难以指导基础电极面的调整。目前，仍没有相关文献或者方法去描述含膜片褶皱的索膜电极面的形面精度，提出一种考虑膜片褶皱的索膜电极面形面精度的估计方法是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述含膜片褶皱的索膜电极面形面精度估算问题，提供一种考虑膜片褶皱的索膜电极面形面精度的估计方法，能够根据由摄影测量技术得到的索网节点和膜片测量点的三维坐标，假设三角形膜片的褶皱分布满足二维正态分布，进而以每个膜片测量点作为二维正态分布的波峰点，将落在三角形膜片投影面上的插值点分为正态分布点和三角形膜片平面点，最终以索网节点、膜片测量点、正态分布点和三角形膜片平面点估算电极面的形面精度。

本发明的技术方案是：一种考虑膜片褶皱的索膜电极面形面精度的估计方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤1)首先，利用非接触式摄影测量技术，测量得到索膜电极面的索网节点、膜片测量点的三维坐标，其次将索网节点、膜片测量点和三角形膜片投影至投影面XOY内，然后利用MATLAB的meshgrid命令在索膜电极面要求测量的a×a m²方形区域内均匀生成离散点；其中，离散点在笛卡尔坐标系的x、y方向上的间隔都是bmm，b表示离散点的间距，a表示方形测量区域的边长；

步骤2)判断步骤1)均匀布置的离散点是否落在三角形膜片的投影面内，将不落在三角形膜片投影面内的离散点删去；相反，将落在三角形膜片投影面内的离散点保留，并记录该离散点落于哪一个三角形膜片投影面内；

步骤3)根据步骤1)测量得到的膜片测量点的三维坐标，可计算各个膜片测量点到其所在的三角形膜片平面的距离h，以h作为褶皱的波峰，生成边长为50mm的方形二维正态分布；