[发明专利]一种星载平面SAR天线可展支撑结构杆件调装方法

权利要求书

1.一种星载平面SAR天线可展支撑结构杆件调装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，确定可展支撑结构的几何参数和锁定铰链刚度参数；

步骤S2，建立可展支撑结构的变形协调方程，变形协调方程包括杆长协调方程、杆件交汇点力学平衡方程和内外天线面板力矩平衡方程；

所述杆长协调方程为：其中O*、D*、C*、B*表示可展支撑结构端点在变形协调之后的实际坐标，F*表示基准坐标点[Δx_f,Δy_f]；l_of为杆件OF的设计长度；Δl_of为杆件OF的杆长偏差；δl_of为杆件OF的变形量；l_df为杆件DF的设计长度；Δl_df为杆件DF的杆长偏差；δl_df为杆件DF的变形量；l_cf为杆件CF的设计长度；Δl_cf为杆件CF的杆长偏差；δl_cf为杆件CF的变形量；l_bf为杆件BF的设计长度；Δl_bf为杆件BF的杆长偏差；δl_bf为杆件BF的变形量；

所述杆件交汇点力学平衡方程为：

其中表示杆件OF的轴向力；表示杆件OF由O指向F的方向向量与x轴的夹角；表示杆件BF的轴向力；表示杆件BF由B指向F的方向向量与x轴的夹角；表示杆件CF的轴向力；表示杆件CF由C指向F的方向向量与x轴的夹角；表示杆件DF的轴向力，表示杆件DF由D指向F的方向向量与x轴的夹角；

所述内外天线面板力矩平衡方程为：

其中和分别表示杆件CF、BF和EF变形协调后的单位方向向量；和表示内外天线面板的单位方向向量；k_ij表示90°锁定铰链刚度系数；k_oj表示180°锁定铰链刚度系数；

步骤S3，以SAR天线总变形能为目标函数，以步骤S2中的变形协调方程为约束条件，建立可展支撑结构杆件优化调装基本数学模型；

步骤S4，通过步骤S3中的基本数学模型计算杆长调整量，得到最优杆长调整量组合，完成精准装调。

2.根据权利要求1所述的星载平面SAR天线可展支撑结构杆件调装方法，其特征在于，所述步骤S4中计算杆长调整量的方法为从离散变量出发的主动搜索方法或从连续变量出发的变量圆整方法。

3.根据权利要求2所述的星载平面SAR天线可展支撑结构杆件调装方法，其特征在于，所述从离散变量出发的主动搜索方法的具体过程是：根据杆长调整量范围和调整量间隔生成所有杆长调整量组合；然后将上述杆长调整量组合代入基本数学模型中计算得到总应变能与内外天线面板角度偏差；选择满足指标要求的多个杆长调整量组合，并且根据其总应变能进行排序，得到总应变能最小的最优杆长调整量组合。

4.根据权利要求1所述的星载平面SAR天线可展支撑结构杆件调装方法，其特征在于，所述步骤S1中将SAR天线的载荷仓和内外天线面板设置为刚体。

5.根据权利要求1任意一项所述的星载平面SAR天线可展支撑结构杆件调装方法，其特征在于，所述步骤S2中变形协调方程为Θ(X)＝0；其中

X＝[δl_of,δl_bf,δl_cf,δl_ef,Δx_f,Δy_f,θ₁,θ₂]。

6.根据权利要求5所述的星载平面SAR天线可展支撑结构杆件调装方法，其特征在于，所述步骤S3中可展支撑结构杆件优化调装基本数学模型为：其中U表示结构整体总应变能；k_i和δl_i分别表示第i个杆件的刚度系数与杆件形变量；θ_ip表示内天线面板几何精度要求；θ_op表示外天线面板集合精度要求；θ_p表示内外天线面板角度差要求；表示杆件OF的杆长调整量下限；表示杆件OF的杆长调整量上限。