基于应变测量的索网反射面形面精度调整研究

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1、ｍ硕士学位论文＿圓參基于应变测量的索网反射面形面精度调整ｎｆ研宄作者姓名高长直ｖ＞ｖ胆珎杜敬利教授＿＿学校导师姓名、：：职珎王浩髙工企业导师姓名＿＿、工程魅輔報类别ｊ学校代码10701学号1504122012分类号V414密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于应变测量的索网反射面形面精度调整研究作者姓名：高长青领域：机械工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：杜敬利教授企业导师姓名、职称：王浩高工学院：机电工程学院提交日期：2018年6月S

2、hapeandprecisionadjustmenttechnologyforreflectorofcable-netdeployableantennabasedonstrainmeasurementAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMechanicalEngineeringByGaoChangqingSupervisor:DuJingliTitle

3、:ProfessorSupervisor:WangHaoTitle:SeniorEngineerJune2018西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性：＞声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研究所做的任何

4、贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。本人签名：乂日期：〇ｉ（＞，＇為）？西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研宄成果完成的论文、

5、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。＿本人签名：％导师签名：日期：＞改曰期：０／化／丨摘要摘要本文主要研究了空间索网天线的实时监测与形面精度调整的相关问题。大型星载空间可展开索网天线承担着卫星与地面之间进行通信的重任，可展开天线的状态与位置需要随着馈源位置的不同展开到不同的位置，因此必须对天线进行实时监测。与此同时，天线的反射面是天线在轨运行时进行信号收集的关键部位。因此，要求其具有非常高的精度，反射面微小的形面误差都可能直接影响天线

6、工作的电性能。而现在，随着通信需求的变化，大型星载空间可展开索网天线正朝着大口径、长寿命、宽频带以及高精度的方向发展。这种趋势对天线设计、生产和安装的要求都更加严格。但是工程上的误差是无法克服的，这就意味着必须进行形面精度调整。通过形面精度调整，使天线反射面达到要求的精度，这对于提高卫星通信质量有着重要的意义。首先，本文提出了基于模态误差的索网结构关键模态选取办法，即每次去除一阶模态，用剩余阶模态计算的位移与实际位移的差值，通过比较差值的大小来选去关键模态。证明了模态的正交性，分析了可用于应变传感器

7、布局的有效独立法公式。阐述了天线预张力的设计方法。建立了2m口径和12m14m口径索网天线的有限元模型，并对其进行了预张力分析及模态分析，基于模态误差法选取了两种口径索网天线结构的关键模态并进行了应变传感器优化布局，通过MAC准则及cond准则对布局结果进行了评价。其次，针对大型星载空间可展开索网天线具有确定工况数目这一特性，本文通过分析可展开索网天线在不同种工况下的位移与应变，将其分别组装成位移矩阵和应变矩阵，基于最小二乘法的思想，通过求广义逆计算包含了所有工况信息的应变—位移转换矩阵。可展开索

8、网天线在特定时刻下只受其中一种或几种工况的影响，即可通过应变传感器的测量值及应变—位移转换矩阵进行形变重构。以2m口径索网天线和12m14m口径索网天线的有限元模型为例进行重构，结果表明此方法有效，重构结果准确可靠。最后，本文提出了以索张力为修正参数的敏度修正方法，并将其应用到形面精度调整中。给予索网天线一种工况，通过形变重构获得目标状态，以天线的任一平衡状态为待调整状态进行形面精度调整。以2m口径和12m14m口径索网天线为例进行仿真验证。结果显示，仅通过几次调