星载四面体桁架式可展抛物面天线上弦节点定位研究-论文.pdf

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1、第2O卷第3期空间结构VoI．20NO．32014年9月SPATIALSTRUCTURESSep．2014DOI：10．13849／j．issn．1006-6578．2014．03．061星载四面体桁架式可展抛物面天线上弦节点定位研究张海波，李德洪，高文军，蔡安生(1．中国科学院电子学研究所，北京100190；2．中国空间技术研究院，北京1OOO94)摘要：星载四面体桁架式可展抛物面天线作为一种大型可展开天线，在我国发射的卫星上已经投入使用．针对天线结构设计的核心问题——上弦节点位置的确定方法展开研究．首先提出两

2、个优化设计判断准则：弦杆夹角的均匀性和最小均方根误差．在分析现有方法的基础上，本文提出了基于平面桁架结构的映射方法，具体讨论了3种不同的映射方法：一是平面桁架垂直投影映射，二是中轴线弧等长映射，三是弦长协调变化映射．通过分析对比相关的弦杆夹角以及最小均方根误差，表明本文提出的方法三是相对最优的方案．关键词：可展抛物面天线；四面体桁架式天线；上弦节点定位；映射；弦杆夹角；分布均匀性；最小均方根误差中图分类号：TU323．4文献标志码：A文章编号：1006—6578(2014)03—0061—08Studyonupp

3、erpointlocationofspacebornetetrahedrondeployableparabolictrussantennaZHANGHai-bo，LIDe—hong，GAOWen—jun，CAIAn—sheng(1．InstituteofElectronics，ChineseAcademyofScience，Beijing100190，China；2．ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Asadeployablefo

4、rmoflargeantenna，thespacebornetetrahedrondeployableparabolictrussan—tennahasbeenappliedinChinesesatellite．Thispaperfocusonthemethodofcalculatingtheupperpointlocationthecorequestionofantennastructuredesign．Twooptimaldesigncriterionsarefirstproposed．Oneisunifor

5、mityofchordangleandtheotherisminimummeansquareerror．ComparingtopaperE4]’Smethod，amethodbasedonplanetrussrepresentationisputforward．Threedifferentmethodsarediscussed．Thefirstmethodisplanetrussperpendicularprojection．Thesecondisthelengthofcenterlinearctobeequa1

6、．Thethirdisstringlengthcoordinatetransformation．Byanalyzingandcomparingtherelevantintersectionangleofspringpoleandminimummeansquareerror，itisconcludedthatthethirdmethodisarelativeoptimummethod．．Keywords：deployableparabolicantenna；tetrahedrontrussant6nna；upper

7、pointlocation；mapping；chordangle；distributionuniformity；minimummeansquareerror的不断发展和进步，星载SAR技术日趋成熟，星载四面体桁架式可展天线结构介绍SAR工作模式越来越复杂，从最初的单波段、单极化、固定视角、单一工作模式逐渐向多频段、多极化、1．1天线背景介绍可变视角、多工作模式等方向发展．同时，图像分辨率随着卫星技术和合成孔径雷达(SAR)系统技术不断提高，扫描测绘带不断增大，对天线的要求也在收稿日期：2014—03—03．作者简

8、介：张海波(1977一)，男，黑龙江哈尔滨人，学士，工程师，主要从事SAR系统天线结构设计的工作．E—mail：bukong@sina．corn第3期张海波，等：星载四面体桁架式可展抛物面天线上弦节点定位研究63角均匀性的目的是：(1)为了工程上的简化，所有圆的点映射到抛物面上．本文讨论的三个设计方案均铰链的相邻弦杆转动轴的夹角均按照60。等角度加基于这种想法，即通过不同