[实用新型]环形桁架可展天线振动检测装置

说明书

本实用新型公开了一种环形桁架可展天线振动检测装置，所述装置包括环形桁架可展天线、振动驱动机构和振动检测机构，所述振动驱动机构与环形桁架可展天线连接，用于驱动环形桁架可展天线产生振动，所述振动检测机构包括两组双目视觉系统、立方体支架、多个加速度传感器和处理设备，所述两组双目视觉系统对称设置在立方体支架上，用于检测环形桁架可展天线表面的标志点区域，所述多个加速度传感器设置在环形桁架可展天线上，且沿环形桁架可展天线的周围均匀分布，所述处理设备分别与两组双目视觉系统、多个加速度传感器连接。本实用新型采用视觉和加速度传感器对环形桁架可展天线进行检测，通过将两种检测方式的优势结合，使检测结果更加精确。

技术领域

本实用新型涉及一种振动检测装置，尤其是一种环形桁架可展天线振动检测装置，属于空间伸展结构的振动检测领域。

背景技术

可展开的通信天线是用于各种任务应用的关键航天器子系统部件，例如深空探测器，通信，侦察和环境监测，并且在现代航空航天应用中起着不可或缺的作用。

空间通信环境被各种频率或能量的不同电磁信号淹没。为了快速和准确地识别目标信息，对高增益和高分辨率的需求日益增加，这激励了天线孔径的扩大。

然而，由于火箭当前的输送能力的限制，天线的质量和体积是有限的。因此，现代航天的大口径系统迫切地需要可展开天线。在轨道上工作的典型可展开天线是环形桁架可展天线以及由其优化演变而成的类似结构天线，其具有质量小，结构简单，表面畸变小的优点。它主要由可展开桁架支撑结构，钢丝网和电缆网(包括前网，后网和垂直电缆)。

可展开的天线在发射期间被收藏在火箭整流罩中，然后逐渐部署在轨道上，最终形成抛物面。从收起状态转换到已部署状态称为部署。部署是一个相当复杂的动态过程，受到各种非线性因素的影响，如结构柔性，摩擦力，间隙和索网张力等。因此，对部署的精确预测是具有挑战性的，但对天线设计过程来说非常重要。现有许多研究的侧重点是关于天线部署过程的基于有限元分析的索网结构的张力分析，但是关于天线部署完成之后的振动研究少。目前较多实验研究仅停留在对悬臂梁，飞机机翼等简易结构的模拟研究，对复杂可展的柔性天线结构研究尚有不足。

天线展开完成之后最容易激起振动的结构是反射网状结构。考虑到反射网本身质量轻，并且带有间隙网洞，采用视觉检测是一项较优的选择。视觉检测可以快速获取测量数据，不明显增加原本结构的质量，阻尼比，模态频率的参数(采用质量很轻的LED灯充当标志点的质量可以忽略不计)，和单目视觉相比，双目视觉可以计算出空间点的三维坐标，以获取物体多点的结构振动的参数信息，而不仅仅局限于一点的振动信息。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种环形桁架可展天线振动检测装置，该装置采用视觉和加速度传感器对环形桁架可展天线进行检测，通过将两种检测方式的优势结合，使检测结果更加精确。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

环形桁架可展天线振动检测装置，包括环形桁架可展天线、振动驱动机构和振动检测机构，所述振动驱动机构与环形桁架可展天线连接，用于驱动环形桁架可展天线产生振动，所述振动检测机构包括两组双目视觉系统、立方体支架、多个加速度传感器和处理设备，所述两组双目视觉系统对称设置在立方体支架上，用于检测环形桁架可展天线表面的标志点区域，所述多个加速度传感器设置在环形桁架可展天线上，且沿环形桁架可展天线的周围均匀分布，所述处理设备分别与两组双目视觉系统、多个加速度传感器连接。

进一步的，所述环形桁架可展天线包括支撑机构和反射网，所述反射网设置在支撑机构上，且反射网表面设有多个标志点，所述多个加速度传感器设置在支撑机构上，且沿支撑机构的周围均匀分布。