[发明专利]模块化可展开天线地面展开测试系统、控制方法及应用

说明书

本发明属于卫星天线技术领域，公开了一种模块化可展开天线地面展开测试系统、控制方法及应用，中心支撑位于两条滑动导轨的端部焦点，中心支撑位于控制装置的顶部；滑动导轨上固定有滑动支撑，滑动支撑上端安装有转动支撑。本发明采用导线架对控制索的方向进行限制，并通过绕线轮上的螺旋线沟槽限制绳索在绕线轮的位置保证相同的绳索长度释放量，保证了天线展开的同步性，解决了由于绕线轮分层而使得绕线轮的索段输出端与下一层模块的连接点空间距离的不同与绕线轮不同层释放出的控制索长度相同之间矛盾；由于采用转动支撑对天线的支撑角度实时自适应的调整，有效的验证了模块化可展开天线于地面进行展开实验的可行性，方便试验完成，减小了地面试验的难度。

技术领域

本发明属于卫星天线技术领域，尤其涉及一种模块化可展开天线地面展开测试系统、控制方法及应用。

背景技术

目前，星载可展开天线是卫星结构的重要组成部分，随着航天科技、卫星通讯、深空探测等航天事业的发展，对星载可展开天线提出了越来越多地要求，主要包括对口径大、质量轻、体积小以及展开过程平稳等方面的要求。模块化空间可展开天线作为一种“模块拼接”的可收展的天线无疑在未来的卫星天线的发展中将发挥着重要的作用，如何进行合理有效的地面实验研究是研究可展开天线的重要环节。

由于采用压簧作为驱动力源的模块化可展开天线不同于周边桁架等柔索提供驱动力的可展开天线，弹簧具有在受压状态下始终保持有伸展的趋势并将所存储的弹形势能转化为机构展开运动的动能，以及展开过程中天线背架始终处于变化的空间曲面之上基于以上等特点，目前对于模块化可展开天线的地面展开控制方案主要是通过建立悬挂桁架，将天线吊装以完成地面展开试验。该地面展开控制方案主要通过在天线模块上添加绕线轮机构来控制天线的平稳展开，并在展开控制装置中添加旋转支撑机构以保证适应天线在展开过程中不断变化的背架曲面。哈尔滨工业大学(田大可.模块化空间可展开天线支撑桁架设计与实验研究[D].哈尔滨工业大学，2011)建立天线悬挂桁架实进行地面展开试验。由于控制索由卷筒释放出后直接连接到下一层模块，由于卷筒采用分层布置，连接每一模块的控制索分别位于不同层间，由于卷筒上每一层对应的高度不同，无法保证控制索释放端与其对应模块的空间距离都相同，同时存在对于大型模块且模块拼装在一起的情况下，悬吊装置都难以建立，受限于场地空间的限制，同时天线的高度过大，难以进行安装等多方面问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中由于卷筒采用分层布置，连接每一模块的控制索分别位于不同层间，由于卷筒上每一层对应的高度不同，无法保证控制索释放端与其对应模块的空间距离都相同，同时存在对于大型模块且模块拼装在一起的情况下，悬吊装置都难以建立，受限于场地空间的限制，同时天线的高度过大，难以进行安装等多方面问题。

解决以上问题及缺陷的难度为：难以保证控制索释放量的均匀性从而难以保证展开过程的平稳性，因为控制索如果在绕线装置上简单的缠绕不施加导向以及在缠绕位置不加限制，难以保证每一根控制索的角度以及释放量，使得天线展开不均匀以及控制索索力不均匀。同时在展开过程中各个模块的背架处于一个变化的空间曲面之上，要想摆脱对于悬挂桁架进行展开实验，难以为天线施加有效的支撑，因为支撑点的高度时刻都在变化。

解决以上问题及缺陷的意义为：保证了天线展开的平稳性，这是展开天线结构的关键问题之一，同时设计转动以及滑动于一体的支撑，保证了支撑可以适应天线展开的曲面的变化，为地面展开实验带来了极大的便利。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种模块化可展开天线地面展开测试系统、控制方法及应用。本发明可以提高天线在展开过程的同步性以及改善地面试验对空间场地以及天线安装的过高要求。

本发明是这样实现的，一种模块化可展开天线地面展开测试系统，所述模块化可展开天线地面展开测试系统设置有中心支撑；

中心支撑位于两条滑动导轨的端部焦点，中心支撑位于控制装置的顶部；

滑动导轨上固定有滑动支撑，滑动支撑上端安装有转动支撑。