【技术实现步骤摘要】
分布式大型相控阵天线的平面度控制方法、装置及应用
[0001]本专利技术属于天线的平面度控制
，尤其涉及一种分布式大型相控阵天线的平面度控制方法、装置及应用。
技术介绍
[0002]目前：有源相控阵雷达具有波束灵活可控及可靠性高的优点，在地面固定式雷达和星载雷达上的应用已日趋广泛。随着对探测距离和探测精度要求的不断提高，雷达天线正朝着大口径方向发展，尤其对于高频段的有源相控阵雷达天线，阵面结构安装精度不断提高，往往为亚毫米级。天线阵面作为相控阵雷达的核心部分，其平面度与雷达系统综合性能之间存在着紧密联系，由天线结构设计理论可知：天线阵面的平面度对天线性能有着决定性的影响，平面度误差会使天线口面上的电磁波产生相位误差，进而导致天线的增益降低，副瓣电平升高，最终使雷达系统工作性能无法满足设计要求。相同条件下，更高的天线阵面平面度往往意味着更远的探测距离、更高的探测精度。
[0003]与陆基相控阵天线相比，大尺寸的星载雷达天线，受航天运载工具有效载荷容积的限制，在发射升空前需要将天线阵面分为若干个子阵面并折叠在一起，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分布式大型相控阵天线的平面度控制方法，其特征在于，所述分布式大型相控阵天线的平面度控制方法包括：将大型相控阵天线分为多个可主动调整的子阵面；通过激光雷达确定当前天线阵面的位姿和平面度，通过蒙特卡洛法寻找最优的目标位姿，以调整量最小为优化目标，在工作空间内确定各个子阵面的目标位姿；进行运动轨迹规划，驱动调整机构达到目标位姿，并设计分布式阵面协同控制虚拟样机模型验证。2.如权利要求1所述的分布式大型相控阵天线的平面度控制方法，其特征在于，所述分布式大型相控阵天线的平面度控制方法以所有子阵面调整到同一平面为目标，基于蒙特卡洛法随机产生期望阵面的位姿集合，兼顾各个子阵面的工作空间和整体平面度，通过能量最优进行组合优化计算，对每个调整机构进行调整量的计算和运动规划，得出控制指令并下发执行。3.如权利要求1所述的分布式大型相控阵天线的平面度控制方法，其特征在于，所述分布式大型相控阵天线的平面度控制方法基于蒙特卡洛方法产生位姿集合，该集合内有多个待选取位姿；在多个待选取位姿中，以满足调整机构的工作空间约束条件，以所有调整机构所需的能量之和即各个运动支链调整量总和最小为优化目标，优化搜索子阵面级调整的最优目标位姿。4.如权利要求1所述的分布式大型相控阵天线的平面度控制方法，其特征在于，所述分布式大型相控阵天线的平面度控制方法建立对天线阵面调整机构运动学模型，天线调姿机构中，通过星体上的激光雷达观测到天线在星体坐标系下的当前位姿和需要调节到的目标位姿，在子阵面坐标系中控制天线的位姿变化；采用的天线阵面调整机构具三个自由度分别为Z向平移，绕x轴旋转，绕y轴旋转，该机构共有四条运动支链，其中三条主动支链在子阵面上的安装点为V0、C0、E0，从动支链安装点为E
′0，每个安装点离所在子阵面坐标系原点的距离均为R,运动副中心到坐标原点的连线与长边的夹角为θ，压紧状态下，四者与天线子阵面的接触点为V1、C1、E1、E
′1；其中V代表球
‑
V型槽副，该运动副具有三个转动自由度和一个移动自由度；E代表球
‑
平面副，该运动副具有三个转动自由度和两个移动自由度；C代表球
‑
锥套副，该运动副具有三个转动自由度。5.如权利要求1所述的分布式大型相控阵天线的平面度控制方法，其特征在于，所述分布式大型相控阵天线的平面度控制方法的天线子阵面相对于子阵面的位姿表示为(X
p Y
p Z
p α β γ)，整个过程涉及到三个坐标系，故规定，子阵面坐标系为，简称0系；天线子阵面坐标系为，简称1系；星体坐标系为，简称2系；天线子阵面坐标系和子阵面坐标系都在其本身几何的中心点建立；则与其等价的天线子阵面相对于子阵面的位姿变...
【专利技术属性】
技术研发人员：原大鹏，段学超，许子琪，米建伟，王荣，赵新，东志超，生柯，邓文尧，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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