星载天线指向精度建模与分析

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1、第2O卷第5期航天器工程Vo1．2ONo．52011年9月SPACECRAFTENGINEERING49星载天线指向精度建模与分析潘博张东华史文华林恬(1北京空间飞行器总体设计部，北京100094)(2中航工业北京长城计量测试研究所，北京100095)摘要随着天线定位机构运动日趋复杂以及对定位机构任务要求的不断提高，提高指向精度已成为星载天线机构能力提升的核心。综合考虑卫星姿态控制误差、展开机构误差、双轴驱动机构误差和反射面误差等因素，利用齐次变换矩阵得到天线指向运动学误差等式，从而得到天线指向精度分析的一般方法。以某星载点波束定位

2、机构为例，对各误差源的影响进行了分析，得到双轴驱动机构任意转角位置下各误差源对最终指向精度的影响，分析结果表明：姿态控制误差、展开机构锁定误差对精度的影响不容忽视，需要综合考虑各部分误差因素，才能从根本上提高天线的指向精度。关键词星载天线；定位机构；指向精度；建模；分析中图分类号：v443．4；THll3．22文献标志码：ADOI：10．3969／j．issrL1673-8748．2011．05．006文章编号：1673-8748(2011)05—0049-06ModelingandAnalysisonPointingAccurac

3、yofAntennainSatellitePANBoZHANGDonghuaSHIWenhuaLINTian。(1BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)(2ChangchengInstituteofMetrology&MeasurementofAviationIndustry，Beijing100095，China)Abstract：Withtheincreaseofthecomplexityoftheantennaorientedmech

4、anismandthehigherrequirementofmission，theimprovementofthepointingaccuracyhasbeenthecoreofthecapa—bilityimprovementforsatelliticantenna．Withacomprehensiveconsiderationoftheerrorsofsat—elliteattitudecontrol，theerrorsofdeploymentmechanism，theerrorsoftWO—axisdrivemecha-nis

5、mandtheerrorsofthereflector，thetransformationmatrixareusedtogetthekinematicerrorequationsofantennapointing．Thusacommonmethodoftheanalysisonthepointingaccuracyoftheantennaisobtained．Thentheeffectofeacherrorisanalyzedonapoint—beamorientedmecha—nismofasatelliticantenna，an

6、dtheeffectofeacherroronthefinalpointingaccuracyisgottenundereveryrotationalpositionofthetwo—axisdrivemechanism．Theresultsshowthattheeffectsonthepointingaccuracyoftheerrorsofthesatelliteattitudecontrolandthelockingerrorofthedeploymentmechanismcannotbeignored．Therefore，i

7、nordertoradicallyimprovethepointingaccu—racyoftheantenna，theeffectofeveryerrorisnecessarytotakeintoaccountcomprehensively．Keywords：satelliticantenna；pointingmechanism；pointingaccuracy；modeling；analysis收稿日期：2011-06—07；修回日期：2011-08—03基金项目：国家重大科技专项工程作者简介："~(1982-)，男，博士，工程

8、师，研究方向为航天器机械系统设计与分析。航天器工程l引言2系统描述随着星载天线数量的增多，考虑到整星布局、视天线定位机构构成如图1所示。其中，展开机场遮挡等因素，需将天线展开距星体一定距离。因构与星体侧板相连，并通过其展开臂支撑双轴驱