[发明专利]一种网状反射面天线金属丝网三维实体结构实现方法

摘要

本发明公开了一种网状反射面天线金属丝网三维实体结构实现方法，具体步骤包括：(1)给定网状反射面天线的金属丝网结构或者图像；(2)确定金属丝网结构的胞元及胞元内金属丝数量、搭接关系；(3)获得胞元测量点的二维坐标值；(4)根据测量点获得胞元的三维曲线；(5)获得交汇处无干涉而又紧密接触的胞元结构；(6)对胞元接头进行处理获得能够拼接的胞元结构；(7)采用阵列技术装配获得网状反射面天线金属丝网三维实体结构。本发明采用图形测量技术与截面扫描技术，结合阵列技术实现了网状反射面天线金属丝网的三维实体结构，克服了现有技术在结构实现过程中误差较大且计算量大的不足，具有精度高、结构准确的优点。

主权项

1.一种网状反射面天线金属丝网三维实体结构实现方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)设定需要编织的网状反射面天线的金属丝网结构，并设定金属丝网结构中金属丝的截面直径D，所述金属丝网结构为周期阵列结构；(2)根据网状反射面天线金属丝网结构，提取网状反射面天线金属丝网结构的重复单元，将该重复单元作为网状反射面天线金属丝网结构的胞元；从胞元边界出发沿着金属丝的走向确定胞元内所包含的金属丝的数量；同时，根据胞元内金属丝的数量、金属丝的走向及金属丝的颜色深浅，判断胞元内金属丝交汇处的搭接关系；(3)在金属丝网结构中胞元内建立三维坐标系，三维坐标系的原点设置于胞元内任意一个位置，设定z轴为垂直于金属丝网阵列结构所在平面的方向，x轴、y轴组成的平面，即为金属丝网阵列结构所在平面，垂直于z轴，对胞元内每根金属丝沿着其走向选定多个测量点，测量点应选择在两根金属丝的交汇处位置及金属丝弯折大位置处，而且沿金属丝走向选择与前一测量点最先满足曲率半径大于等于4·D的点作为后一测量点，采用图形测量技术，获得胞元内每根金属丝上符合曲率要求的测量点的x、y轴坐标；(4)根据胞元内金属丝的走向及交汇处的搭接关系，对胞元内每个测量点估计出z轴的初始坐标值，将将胞元内每条金属丝上的测量点沿着金属丝走向选择P个相邻测量点，P为大于等于4的整数，采用三维插值函数进行数据拟合，获得多条三维曲线；(5)对所有的三维插值曲线，采用截面扫描技术，获得网状反射面天线金属丝网结构中胞元的实体结构；判断胞元的实体结构内金属丝在搭接处是否紧密接触且无实体干涉，即定义交汇处金属丝的中心距离在[2D‑D/100,2D+D/100]之内为金属丝在搭接处紧密接触且无实体干涉，如果金属丝中心距离之间的空间距离小于2D‑D/1000，则将交汇处附近测量点的Z坐标每次增加D/1000，直到交叠处的最小距离在[2D‑D/100,2D+D/100]范围内，如果金属丝之间空间距离大于2D+D/100，则将交汇处附近测量点的Z坐标每次减小D/1000，直到交叠处的最小距离在[2D‑D/100,2D+D/100]范围内，直至所有胞元内所有金属丝在搭接处均无干涉而又紧密接触为止，从而得到优化的胞元结构；(6)将优化的胞元的实体结构安装实物图像进行拼接，如果边界处的金属丝接头不能完全合并，则调节不能合并的胞元接头处的测量点的坐标值，并保证沿金属丝走向的拼接处的接头位置附近的相邻测量点均应满足曲率半径大于等于4·D的要求，直至胞元的所有接头均能与相邻的金属丝合并，从而获得能够拼接的胞元结构；(7)将获得的能拼接的胞元结构采用阵列技术装配在一起。