我国口径16m与30m的侦察用Astromesh大型网状天线

【成果简介】
        1 研究意义 大型星载可展开天线被广泛应用于通信、侦察、遥感及深空探测等领域,是卫星系统的“眼睛”和“耳朵”,起着决定性的作用。 因火箭整流罩尺寸与发射费用的限制,要求天线不仅轻且口径小;另一方面,侦察、通信等任务的完成又要求天线的口径尽可能大。为此,天线必须做成可收拢可展开的形式,此类天线存在大柔性、非线性、两状态、多学科问题,这远不同于常规大口径天线。 加之,天线工作在外太空环境,其特点是无地球引力、高温差及太空粒子辐射,这为天线的设计、分析与制造提出了前所未有的挑战。 为此,在国家和部委科研项目的支持下,课题组进行了长期的攻关,开展了系统而深入的研究工作。 2 主要贡献 1)提出了可展开天线的收拢、展开两状态的动力优化模型,突破了大柔性、非线性、两状态、多学科的难点,实现了综合优化设计。(专著[1];发明专利[5];SCI论文[1], [6], [8], [9];EI论文[20], [28]～[30])(附P52-54) 2)提出了网状天线形态分析和网面精度快速调整方法,解决了复杂型面精度设计和地面调整效率低的难题。(专著[1];发明专利[7], [8];SCI论文[3], [5], [6], [10];EI论文[12], [14]～[19])(附P52-54) 3)建立了大型可展开天线的失效树模型,使天线展开过程薄弱环节和可靠性的定量预测成为可能。(专著[1];EI论文[21]～[27])(附P52-54) 4)提出了考虑驱动扭簧、阻尼、重力及索网预张力时,天线展开过程的多柔体动力学分析方法,解决了天线展开过程的刚柔耦合多体动力学分析问题。(专著[1];发明专利[4], [6];SCI论文[2], [4], [11];EI论文[13], [34]～[37])(附P52-54) 5)提出了可展开天线在轨温度环境和热变形分析方法,实现了太空环境模拟再现和星载天线热固耦合分析与热控制设计。(专著[1];EI论文[31]～[33])(附P52-54) 6)在上述工作基础上,研制了我国第一个具有自主知识产权的大型星载可展开天线综合设计平台,突破了星载天线的CAD/CAE集成建模、展开过程动力学建模与仿真、网面设计与形态分析、面向全性能的综合优化及各模块异构系统协同等关键技术,实现了星载天线的参数化建模、形态分析、优化设计、展开过程动力学分析、热分析、可靠性分析、网面调整及电性能分析等功能。填补了国内空白。(专著[1];发明专利[9], [10];软件著作权[1]～[3])(附P52-54) 3 应用效果 上述关键技术与综合设计平台已成功应用于我国多个星载天线研制中,如口径16m与30m的侦察用Astromesh大型网状天线、口径4.2m的径向肋伞状天线、载人航天新型构架天线,提高了反射面精度、降低了结构自重、提高了结构基频,为提升我国星载可展开天线的研制能力做出了贡献。(附P47-P49) 成果亦适用于其他展开结构,如展开光学系统、太阳帆板、太空机械臂等。(发明专利[1]～[3]) 4 成果形式 本项目共发表SCI/EI检索论文37篇,出版了我国本领域第一部专著《柔性天线结构分析、优化与精密控制》,论著他引715篇次。授权发明专利10项,软件著作权3项。设计、制作了产品、样机及试验模型。
http://dbpub.cnki.net/Grid2008/d ... me=SNAD000001493934【成果简介】
        1 研究意义 大型星载可展开天线被广泛应用于通信、侦察、遥感及深空探测等领域,是卫星系统的“眼睛”和“耳朵”,起着决定性的作用。 因火箭整流罩尺寸与发射费用的限制,要求天线不仅轻且口径小;另一方面,侦察、通信等任务的完成又要求天线的口径尽可能大。为此,天线必须做成可收拢可展开的形式,此类天线存在大柔性、非线性、两状态、多学科问题,这远不同于常规大口径天线。 加之,天线工作在外太空环境,其特点是无地球引力、高温差及太空粒子辐射,这为天线的设计、分析与制造提出了前所未有的挑战。 为此,在国家和部委科研项目的支持下,课题组进行了长期的攻关,开展了系统而深入的研究工作。 2 主要贡献 1)提出了可展开天线的收拢、展开两状态的动力优化模型,突破了大柔性、非线性、两状态、多学科的难点,实现了综合优化设计。(专著[1];发明专利[5];SCI论文[1], [6], [8], [9];EI论文[20], [28]～[30])(附P52-54) 2)提出了网状天线形态分析和网面精度快速调整方法,解决了复杂型面精度设计和地面调整效率低的难题。(专著[1];发明专利[7], [8];SCI论文[3], [5], [6], [10];EI论文[12], [14]～[19])(附P52-54) 3)建立了大型可展开天线的失效树模型,使天线展开过程薄弱环节和可靠性的定量预测成为可能。(专著[1];EI论文[21]～[27])(附P52-54) 4)提出了考虑驱动扭簧、阻尼、重力及索网预张力时,天线展开过程的多柔体动力学分析方法,解决了天线展开过程的刚柔耦合多体动力学分析问题。(专著[1];发明专利[4], [6];SCI论文[2], [4], [11];EI论文[13], [34]～[37])(附P52-54) 5)提出了可展开天线在轨温度环境和热变形分析方法,实现了太空环境模拟再现和星载天线热固耦合分析与热控制设计。(专著[1];EI论文[31]～[33])(附P52-54) 6)在上述工作基础上,研制了我国第一个具有自主知识产权的大型星载可展开天线综合设计平台,突破了星载天线的CAD/CAE集成建模、展开过程动力学建模与仿真、网面设计与形态分析、面向全性能的综合优化及各模块异构系统协同等关键技术,实现了星载天线的参数化建模、形态分析、优化设计、展开过程动力学分析、热分析、可靠性分析、网面调整及电性能分析等功能。填补了国内空白。(专著[1];发明专利[9], [10];软件著作权[1]～[3])(附P52-54) 3 应用效果 上述关键技术与综合设计平台已成功应用于我国多个星载天线研制中,如口径16m与30m的侦察用Astromesh大型网状天线、口径4.2m的径向肋伞状天线、载人航天新型构架天线,提高了反射面精度、降低了结构自重、提高了结构基频,为提升我国星载可展开天线的研制能力做出了贡献。(附P47-P49) 成果亦适用于其他展开结构,如展开光学系统、太阳帆板、太空机械臂等。(发明专利[1]～[3]) 4 成果形式 本项目共发表SCI/EI检索论文37篇,出版了我国本领域第一部专著《柔性天线结构分析、优化与精密控制》,论著他引715篇次。授权发明专利10项,软件著作权3项。设计、制作了产品、样机及试验模型。
http://dbpub.cnki.net/Grid2008/d ... me=SNAD000001493934