一种用于微波天线的主动型面调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于微波天线的主动型面调节方法，包括由微波天线、支撑背架、调节作动器和作动杆组成的机械系统，由双目近景摄影测量相机、相机驱动器、工控机组成的型面精度测量系统，由位移传感器、作动器控制器和工控机组成的作动器控制系统；支撑背架通过机械接口与工装或者卫星平台连接，调节作动器的固定端通过螺钉与支撑背架连接，位移输出端与作动杆的一端连接，作动杆的另一端通过螺孔与柔性铰连接，柔性铰通过螺钉与微波天线的反射面的埋件连接。本发明专利技术根据微波天线实际变形的型面精度情况计算各调节点调节量，通过作动器主动进行调节，采用压电作动器可以大幅提高微波天线的型面精度。本发明专利技术完全面向工程应用，对于提高星载微波天线的型面精度非常有效。

【技术实现步骤摘要】
一种用于微波天线的主动型面调节方法及装置
本专利技术涉及航天领域，具体地，涉及一种用于微波天线的主动型面调节方法及装置。
技术介绍
近几十年随着对地球微波遥感需求的发展，卫星需要搭载大口径天线并且工作频段也越来越高。对于高工作频段的微波遥感天线来说，型面精度要求达到亚毫米级甚至微米级。卫星在轨运行期间会遭受恶劣的空间环境，天线结构温度会在±100℃之间变化，天线结构会产生较大的热变形。对于大口径天线，热变形会造成天线型面精度急剧下降，传统的被动变形控制措施已难以满足要求，必须采用主动在轨形状调节技术，才能有效降低天线热变形带来的误差，补偿因发射和应力释放造成的精度误差，提高反射面型面误差，使天线满足使用要求。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种用于微波天线的主动型面调节方法及装置，结果微波天线的高型面精度需求的难题。本专利技术是通过下述技术方案来实现的：一种用于微波天线的主动型面调节装置，包括由微波天线、支撑背架、调节作动器和作动杆组成的机械系统，由双目近景摄影测量相机、相机驱动器、工控机组成的型面精度测量系统，由位移传感器、作动器控制器和工控机组成的作动器控制系统；支撑背架通过机械接口与工装或者卫星平台连接，调节作动器的固定端通过螺钉与支撑背架连接，位移输出端与作动杆的一端连接，作动杆的另一端通过螺孔与柔性铰连接，柔性铰通过螺钉与微波天线的反射面的埋件连接；每个调节作动器内部均包含作动器控制器和位移传感器，调节作动器通过数据线与作动器控制器连接，实现作动器供电的数据采集传输，作动器控制器通过数据线与工控机连接，并通过工控机上的型面调节软件对作动器控制系统进行控制；双目近景摄影测量相机通过数据线与相机驱动器相连，相机驱动器通过数据线与工控机相连，通过工控机上的摄影测量软件进行测量数据处理。本专利技术还提供了一种用于微波天线的主动型面调节方法，包括如下步骤：步骤一：按照装配要求将微波天线系统装配，具体的：将支撑背架通过机械接口与工装或者卫星平台连接；然后将调节作动器的固定端通过螺钉与支撑背架连接，位移输出端与作动杆的一端连接，作动杆的另一端通过螺孔与柔性铰连接；最后将柔性铰通过螺钉与微波天线的反射面的埋件连接；测量反射面型面精度，得到型面精度RMS，根据测量结果判断是否满足设计要求，如果不满足则终止调节，若不满足则进行步骤二；步骤二：将反射面型面误差输入到型面精度测量系统，型面精度测量系统根据反射面型面误差计算各调节点调节量，计算方法采用各调节点调节效果计算、调节点调节效果叠加、求调节点调节量的方法；将计算的调节量发送给作动器控制系统，驱动相应作动器输出调节量进行调节，每次调节后需要再次测量型面精度；步骤三：当前后两次型面精度RMS变化值小于10微米，就认为反射面型面精度已经收敛，终止调节。本专利技术根据微波天线实际变形的型面精度情况计算各调节点调节量，通过作动器主动进行调节，采用压电作动器可以大幅提高微波天线的型面精度。本专利技术完全面向工程应用，对于提高星载微波天线的型面精度非常有效。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是微波天线型面主动调节系统图2是微波天线型面调节操作流程示意图图中：1-微波天线；2-作动器及连接杆；3-支撑背架；4-作动器控制器；5-近景摄影测量相机；6-相机驱动器；7-工控机。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种用于微波天线的主动型面调节装置，包括由微波天线、支撑背架、调节作动器和作动杆组成的机械系统，由双目近景摄影测量相机、相机驱动器、工控机组成的型面精度测量系统，由位移传感器、作动器控制器和工控机组成的作动器控制系统；支撑背架通过机械接口与工装或者卫星平台连接，调节作动器的固定端通过螺钉与支撑背架连接，位移输出端与作动杆的一端连接，作动杆的另一端通过螺孔与柔性铰连接，柔性铰通过螺钉与微波天线的反射面的埋件连接；每个调节作动器内部均包含作动器控制器和位移传感器，调节作动器通过数据线与作动器控制器连接，实现作动器供电的数据采集传输，作动器控制器通过数据线与工控机连接，并通过工控机上的型面调节软件对作动器控制系统进行控制；双目近景摄影测量相机通过数据线与相机驱动器相连，相机驱动器通过数据线与工控机相连，通过工控机上的摄影测量软件进行测量数据处理。如图2所示，本专利技术还提供了一种用于微波天线的主动型面调节方法，包括如下步骤：步骤一：按照装配要求将微波天线系统装配，具体的：将支撑背架通过机械接口与工装或者卫星平台连接；然后将调节作动器的固定端通过螺钉与支撑背架连接，位移输出端与作动杆的一端连接，作动杆的另一端通过螺孔与柔性铰连接；最后将柔性铰通过螺钉与微波天线的反射面的埋件连接；测量反射面型面精度，得到型面精度RMS，根据测量结果判断是否满足设计要求，如果不满足则终止调节，若不满足则进行步骤二；步骤二：将反射面型面误差输入到型面精度测量系统，型面精度测量系统根据反射面型面误差计算各调节点调节量，计算方法采用各调节点调节效果计算、调节点调节效果叠加、求调节点调节量的方法；将计算的调节量发送给作动器控制系统，驱动相应作动器输出调节量进行调节，每次调节后需要再次测量型面精度；步骤三：当前后两次型面精度RMS变化值小于10微米，就认为反射面型面精度已经收敛，终止调节。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微波天线的主动型面调节装置，其特征在于，包括由微波天线、支撑背架、调节作动器和作动杆组成的机械系统，由双目近景摄影测量相机、相机驱动器、工控机组成的型面精度测量系统，由位移传感器、作动器控制器和工控机组成的作动器控制系统；支撑背架通过机械接口与工装或者卫星平台连接，调节作动器的固定端通过螺钉与支撑背架连接，位移输出端与作动杆的一端连接，作动杆的另一端通过螺孔与柔性铰连接，柔性铰通过螺钉与微波天线的反射面的埋件连接；每个调节作动器内部均包含作动器控制器和位移传感器，调节作动器通过数据线与作动器控制器连接，实现作动器供电的数据采集传输，作动器控制器通过数据线与工控机连接，并通过工控机上的型面调节软件对作动器控制系统进行控制；双目近景摄影测量相机通过数据线与相机驱动器相连，相机驱动器通过数据线与工控机相连，通过工控机上的摄影测量软件进行测量数据处理。

【技术特征摘要】
1.一种用于微波天线的主动型面调节装置，其特征在于，包括由微波天线、支撑背架、调节作动器和作动杆组成的机械系统，由双目近景摄影测量相机、相机驱动器、工控机组成的型面精度测量系统，由位移传感器、作动器控制器和工控机组成的作动器控制系统；支撑背架通过机械接口与工装或者卫星平台连接，调节作动器的固定端通过螺钉与支撑背架连接，位移输出端与作动杆的一端连接，作动杆的另一端通过螺孔与柔性铰连接，柔性铰通过螺钉与微波天线的反射面的埋件连接；每个调节作动器内部均包含作动器控制器和位移传感器，调节作动器通过数据线与作动器控制器连接，实现作动器供电的数据采集传输，作动器控制器通过数据线与工控机连接，并通过工控机上的型面调节软件对作动器控制系统进行控制；双目近景摄影测量相机通过数据线与相机驱动器相连，相机驱动器通过数据线与工控机相连，通过工控机上的摄影测量软件进行测量数据处理。2.一种用于微波天线的主动型面调节方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：董瑶海，周徐斌，李奇，王萌，赵发刚，苏若斌，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31