[发明专利]一种高精度伞状天线型面评价方法

说明书

一种高精度伞状天线型面评价方法，属于天线技术领域。本发明方法主要分为三步：对高精度伞状天线型面误差进行分配，将型面误差分为设计及制造误差、测量误差、型面展开重复误差和热变形误差；对天线地面误差进行计算评价，分别计算设计及制造误差、型面测量误差、重复展开误差、热变形误差，得到天线最终地面型面精度；对天线在轨型面进行预示，根据地面试验及有限元仿真，对天线在轨型面进行预测。本发明方法是对天线型面精度进行分配计算，得到满足任务指标的天线型面精度，同时，可以指导天线在地面装配调试及在轨型面预测。型面精度是评价天线的重要指标，利用该方法可以对高精度伞状天线型面进行评价，具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种高精度伞状天线型面评价方法，属于天线技术领域。

背景技术

由于航天科学技术的不断进步，载人航天、深空探测等航天活动对星载天线反射器提出了更高的要求，如更大口径、高型面精度、高收纳比、质量较轻等。当前，大型星载网状天线的应用越加广泛，型面精度成为了评价天线性能的重要指标之一，但对于网状天线的型面评价方法仅仅考虑了在地面设计及制造误差，对于测量误差、重复展开误差、热变形误差及在轨型面预示并没有统一的评价标准。

根据网状天线的特点，如果能形成一套完整的网状天线型面评价体系，对于评价网状天线型面具有重要意义。结合网状理论设计及制造误差，同时考虑测量误差、重复展开误差、地面热变形误差及在轨型面误差的计算依据，形成一套完整的网状天线型面评价体系，既考虑地面生产制造时网面型面调整值，又兼顾天线在轨时型面误差预示，将对于判断网状天线型面及在轨运行具有重要的指导作用。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高精度伞状天线型面评价方法，结合网状理论设计及制造误差，同时考虑测量误差、重复展开误差、地面热变形误差及在轨型面误差的计算依据，形成一套完整的网状天线型面评价体系，既考虑地面生产制造时网面型面调整值，又兼顾了天线在轨时型面误差预示。

本发明的技术解决方案是：一种高精度伞状天线型面评价方法，包括如下步骤：

确定伞状天线型面评价要素，分别计算各个评价要素的评价值，在伞状天线发射入轨前，在地面进行测试和计算，得到伞状天线型面的地面评价值；

伞状天线在轨运行后，对伞状天线在轨型面热变形误差进行预测，得到伞状天线型面的在轨热变形误差值；

判断所述地面评价值和在轨热变形误差值是否满足预设指标要求；若两者均满足，则伞状天线型面合格；反之，则伞状天线型面不合格。

进一步地，所述伞状天线型面评价要素包括制造误差、测量误差、型面展开重复误差和热变形误差。

进一步地，制造误差的测试方法为：

分别测量口面朝上和口面朝下的伞状天线的网面节点数据，得到由天线地面设计制造误差导致的零重力型面数据；

选取若干个所述零重力型面数据对应的点Z向坐标与对应的理论型面点Z向坐标比较，得到设计制造误差。

进一步地，所述制造误差为其中，z_ll为理论型面点Z向坐标，z_i为零重力型面数据对应的点Z向坐标，n为选取点Z向坐标的个数。

进一步地，所述测量误差为根据测量设备确定的固定值。

进一步地，型面展开重复误差的测试方法为：

测量伞状天线口面朝上的卸载状态下的天线型面坐标，与天线型面理论坐标比较，得到测量型面误差；

进行N次测量，由N次测量型面误差计算型面展开重复误差。

进一步地，所述型面展开重复误差为其中，N为测量次数，x_i为测量型面误差，μ为N次测量型面误差平均值。