一种环形网状反射器索网结构的确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种环形网状反射器索网结构的确定方法及装置，属于航天飞行器结构设计技术领域。所述方法包括：根据反射器结构参数，确定前张力网结构参数和对应的张力阵中各张力绳索的张力，根据各第一节点的三维位置坐标，确定形成后张力网的各第二节点的XOY平面坐标，根据各第一绳索段的力密度确定各第二绳索段的力密度，根据各第二节点的平面坐标、各第二绳索段的力密度及各张力绳索的张力确定形成后张力面的各第二节点的三维位置坐标；根据第一节点的三维位置坐标和第二节点的三维位置坐标，确定各张力绳索的长度，以确定整个索网结构。本发明专利技术有效解决当桁架竖杆长度较低时，后张网绳索可能存在的问题，获得满足电性能要求且稳定可靠的索网结构。

【技术实现步骤摘要】
一种环形网状反射器索网结构的确定方法及装置
本专利技术涉及一种环形网状反射器索网结构的确定方法及装置，属于航天飞行器结构设计

技术介绍
为了侦收微小功率信号，新一代移动通信卫星、电子侦察卫星、数据中继卫星等提出了对大口径可展开天线反射器的迫切需求。其中环形桁架式可展开天线反射器(又称周边桁架式可展开天线)具有结构形式简单、可靠性高、展收比大的特点，并且在一定范围内口径的增大不会改变天线反射器的结构形式，质量也不会成比例的增加，是目前大型星载可展开天线反射器最理想的结构形式。如图1所示，环形反射器主要包括前张力网1、金属反射网2、张力阵3、环形可展开桁架4和后张力网5五部分。其中，前张力网1、张力阵3及后张力网5共同形成索网结构，金属反射网2附着在前张力网1上。环形可展开桁架4为主要承力机构和收缩展开机构，是由若干个结构完全相同的平行四边形单元组成的一个封闭多边形环，为索网结构提供刚性支撑；环形可展开桁架4展开后前张力网1呈抛物面状，前张力网1和金属网2组合在一起，形成反射面，前张力网1和后张力网5之间用张力阵3连接，索网结构和反射面的形状得到固定。要想反射面形状稳定可靠，绳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形网状反射器索网结构的确定方法，其特征在于，包括：根据反射器结构参数，确定前张力网结构参数和对应的张力阵中各张力绳索的张力，所述前张力网结构参数包括形成所述前张力网的各第一节点的三维位置坐标以及位于相邻两个第一节点之间的形成所述前张力网的各第一绳索段的力密度；根据所述各第一节点的三维位置坐标，确定形成后张力网的各第二节点的XOY平面坐标；根据所述各第一绳索段的力密度确定所述各第二绳索段的力密度；根据所述各第二节点的平面坐标、各第二绳索段的力密度及所述各张力绳索的张力确定形成所述后张力面的各第二节点的三维位置坐标；根据所述第一节点的三维位置坐标和所述第二节点的三维位置坐标，确定所述各张...

【技术特征摘要】
1.一种环形网状反射器索网结构的确定方法，其特征在于，包括：根据反射器结构参数，确定前张力网结构参数和对应的张力阵中各张力绳索的张力，所述前张力网结构参数包括形成所述前张力网的各第一节点的三维位置坐标以及位于相邻两个第一节点之间的形成所述前张力网的各第一绳索段的力密度；根据所述各第一节点的三维位置坐标，确定形成后张力网的各第二节点的XOY平面坐标；根据所述各第一绳索段的力密度确定所述各第二绳索段的力密度；根据所述各第二节点的平面坐标、各第二绳索段的力密度及所述各张力绳索的张力确定形成所述后张力面的各第二节点的三维位置坐标；根据所述第一节点的三维位置坐标和所述第二节点的三维位置坐标，确定所述各张力绳索的长度，以确定整个索网结构。2.根据权利要求1所述的一种环形网状反射器索网结构的确定方法，其特征在于，所述根据所述各第一绳索段的力密度确定所述各第二绳索段的力密度，包括：根据下式确定与第一绳索段ij对应的第二绳索段的力密度：其中：为第一绳索段ij的力密度，为第一绳索段ij对应的第二绳索段力密度，ξ为第一绳索段ij及对应的第二绳索段的力密度的比值。3.根据权利要求1或2所述的一种环形网状反射器索网结构的确定方法，其特征在于，所述根据所述各第二节点的平面坐标、各第二绳索段的力密度及所述各张力绳索的张力确定形成所述后张力面的各第二节点的三维位置坐标，包括：根据下式确定所述各第二节点Z向坐标值；根据所述各第二节点的平面坐标及所述Z向坐标值，确定各第二节点的三维位置坐标；s.t.Ti>0；其中：s.t为约束条件，Ti为张力阵中张力绳索i的张力，为第一节点i的Z向坐标值，为第一节点i对应的第二节点的Z向坐标值，ZB为所述后张力网中与桁架连接的第二节点之外的其他所有第二节点的Z向坐标向量，为后张力网中与桁架连接的第二节点的Z向坐标向量，T为张力阵中各张力绳索的的张力向量，D＝CTQC，Df＝CTQCf，Q为各第二绳索段力密度的对角化矩阵，C为后张力网中与桁架连接的第二节点之外的其他所有第二节点的拓扑矩阵，Cf为后张力网与桁架连接的第二节点的拓扑矩阵，i和均为正整数，为张力阵中最短张力绳索的长度允许值。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种环形网状反射器索网结构的确定方法，其特征在于，所述根据反射器结构参数，确定前张力网结构参数和对应的张力阵中各张力绳索的张力，包括：步骤1、根据反射器结构参数生成前张力网的初始几何网格；步骤2、根据力平衡方程，确定形成所述几何网格的多个节点对应的张力阵的张力矩阵，所述张力阵矩阵中包括形成所述张力阵的各张力绳索对应的张力；步骤3、根据电性能要求，确定可调节节点及对应的调整量；步骤4、根据所述对应的调整量调整所述可调节节点，形成新的几何网格；基于形成的新的几何网格，重复步骤2-4，直至最终形成的几何网格中的各节点处于平衡态且对应的张力矩阵中最大张力和最小张力在预设比值范围内；根据最终形成的几何网格中各节点的三维位置坐标，确定形成所...

【专利技术属性】
技术研发人员：范叶森，马小飞，李欢笑，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61