本文關(guān)鍵詞：星載網(wǎng)狀可展開天線結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計

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【摘要】：網(wǎng)狀可展開天線由于其具有大口徑、輕質(zhì)量、低面密度等優(yōu)點,在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注,是大型空間可展開天線的理想結(jié)構(gòu)形式之一。本文針對周邊桁架式可展開天線結(jié)構(gòu)分析設(shè)計過程中的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)理論進(jìn)行了研究,主要包括天線索網(wǎng)設(shè)計、反射面形面精度計算及多工況結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等三個方面工作。1、周邊桁架式可展開天線索網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計的核心是反射面網(wǎng)格劃分,本文針對偏置周邊桁架式可展開天線討論了具有一般性的反射面網(wǎng)格劃分方法,首先定義參考球面并在球面上分別給出網(wǎng)格節(jié)點編號及單元連接規(guī)則,同時完成網(wǎng)格節(jié)點坐標(biāo)計算;接著將球面上的節(jié)點進(jìn)一步向參考橢球面投影,以使得到的反射面與工作拋物面口徑面形狀保持一致;最后將參考橢球面上的節(jié)點向拋物面映射,完成工作拋物面網(wǎng)格節(jié)點坐標(biāo)的計算,其整個節(jié)點轉(zhuǎn)換過程單元連接關(guān)系保持不變。就下網(wǎng)面而言,一般采用旋轉(zhuǎn)拋物面網(wǎng)格設(shè)計,其與上網(wǎng)面節(jié)點坐標(biāo)在水平面內(nèi)的投影相同。2、針對周邊桁架式可展開天線,提出了一種新的形面精度計算方法:通過引入面積坐標(biāo)實現(xiàn)基于面片誤差的形面精度計算。接著將新的形面精度計算方法引入到網(wǎng)狀可展開天線找形模型中建立新的找形模型,最后通過仿真驗證了該方法的合理性和可行性。3、針對網(wǎng)狀可展開天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題,考慮天線在多種工況作用下的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,首先以網(wǎng)狀天線構(gòu)件尺寸及索單元原長為設(shè)計變量,以天線重量最輕為目標(biāo),將反射面的形面精度、材料強(qiáng)度與索段平衡張力作為約束,建立多工況索梁組合結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型;然后將優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為一個線性規(guī)劃問題采用序列線性規(guī)劃法進(jìn)行求解。最后通過算例驗證了優(yōu)化模型的合理性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V443.4

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本文編號：1170443