[发明专利]大型可展开卫星天线型面精度在轨主动控制装置及方法

权利要求书

1.一种大型可展开卫星天线型面精度在轨主动控制装置，其特征在于，包括：变形测量系统、控制器、可展开卫星天线和执行器；

所述变形测量系统基于激光测量和摄影测量技术，监测由于展开重复精度和在轨温度环境引起的可展开卫星天线结构的变形量；

所述控制器由多个作动器控制盒集成，以天线结构的变形量为输入，通过其内部数据处理系统的逆补偿控制算法，将控制信号输入给执行器；

所述可展开卫星天线包括辐射面、框架和天线撑杆；所述辐射面安装于框架上，所述框架由天线撑杆拼接而成或一体成型；所述辐射面与框架构成天线阵面，天线阵面在展开状态时形状为平面；

所述执行器由纵向作动器与横向作动器组成，通过安装于天线框架上的纵向作动器调节辐射面的局部型面精度，通过安装于天线撑杆支座上的横向作动器调节框架的整体扭转与弯曲变形；

所述辐射面的结构形式包括金属面板和碳纤维蒙皮夹层板；

所述撑杆为低膨胀系数的碳纤维杆件。

2.一种大型可展开卫星天线型面精度在轨主动控制方法，其特征在于，采用权利要求1所述的大型可展开卫星天线型面精度在轨主动控制装置，包括：

步骤1：通过变形测量系统实时测量天线的在轨型面变形量，换算得到位移数据；

步骤2：将位移数据输出到控制处理器，得到控制信号；

步骤3：对控制信号进行逆补偿控制算法处理，形成输出到执行器的作动信号；

步骤4：执行器将位移量加载到天线结构，实现热变形的调节与补偿；

所述控制器将控制信号同时分配给各个作动器，作动器根据控制信号进行同步、并行输出位移；

纵向作动器的位移输出量按如下方法确定：变形测量系统测量辐射面的变形，并拟合出变形后的辐射面平面，以作动点在理想平面与变形拟合平面上纵向位置之差作为型面调节的作动量；

星体同侧的横向作动器差异作动，通过消除两个边框的变形差异调节扭转变形；

星体同侧的横向作动器保持相同的位移输出，通过角度换算关系确定位移作动量；

变形测量系统具备实时性，当一次调节完成后若阵面产生新的变形，则开始第二次调节，直至满足理想的平面度要求。