高頻段大型反射面天線熱變形補(bǔ)償技術(shù)

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1.引言 1
1.2反射面天線發(fā)展歷史 2
1.3國內(nèi)外主要大型天線 4
1.3.1國外主要反射面天線 5
1.3.2我國主要反射面天線 8
1.3.3國際主要面天線陣列 11
1.4采用溫控措施的典型天線 13
1.5反射面天線熱效應(yīng)研究現(xiàn)狀 15
1.6反射面天線性能補(bǔ)償方法 16
1.6.1機(jī)械補(bǔ)償方法 17
1.6.2電子補(bǔ)償方法 18
1.6.3補(bǔ)償方法對(duì)比 20
1.7本書內(nèi)容安排 20
第2章 熱變形補(bǔ)償方案與溫度傳感器布局 23
2.1熱變形補(bǔ)償技術(shù)方案 23
2.2溫度傳感器布局設(shè)計(jì) 24
2.2.1面板傳感器布局方案 26
2.2.2背架傳感器布局方案 31
2.2.3布局方案驗(yàn)證 36
2.3天線日照溫度場特性分析 42
2.3.1日照溫度場影響因素 42
2.3.2日照溫度場特性分析 43
2.4天線日照溫度仿真與分析 45
2.4.1實(shí)驗(yàn)夭線模型 45
2.4.2日照溫度仿真邊界條件 47
2.4.3沮度仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 51
第3章 反射面天線溫度場計(jì)算及插值重構(gòu) 62
3.1熱分析方法與軟件 62
3.1.1傳熱學(xué)理論 62
3.1.2熱分析軟件 64
3.2工程天線溫度場計(jì)算過程 66
3.2.1天線結(jié)構(gòu)分析模型 66
3.2.2 天線熱分析模型 69
3.2.3熱分析邊界條件 71
3.2.4溫度場計(jì)算結(jié)果 74
3.3反射面天線溫度插值方法 77
3.3.1插值基本原理 77
3.3.2多項(xiàng)式插值方法 79
3.3.3 Kriging插值方法 80
3.3.4 距離反比加權(quán)插值方法 80
3.3.5 Barnes客觀分析插值方法 81
3.4插值方法特點(diǎn)與應(yīng)用比較 82
3.5基于插值的溫度場重構(gòu)應(yīng)用與驗(yàn)證 84
3.5.1重構(gòu)驗(yàn)證方案與流程 84
3.5.2線性溫度場重構(gòu)驗(yàn)證 85
3.5.3實(shí)測溫度場重構(gòu)驗(yàn)證 87
3.6 基于測量和仿真數(shù)據(jù)的溫度場預(yù)估 89
3.6.1 太陽照射工況 89
3.6.2.溫度分布規(guī)律 90
3.6.3 溫度預(yù)估流程 91
3.6.4實(shí)驗(yàn)天線應(yīng)用 93
第4章 反射面天線熱變形描述與電性能計(jì)算 100
4.1 結(jié)構(gòu)位移場獲取方法 100
4.2熱變形軟件計(jì)算命令 100
4.3結(jié)構(gòu)熱變形快速算法 101
4.3.1快速矩陣算法 101
4.3.2熱變形基向量矩陣.103
4.3.3快速算法驗(yàn)證103
4.4變形反射面擬合方法 106
4.4.1拋物面擬合方法.106
4.4.2賦形面擬合方法 108
4.5面板和背架溫度對(duì)面形精度的影響 110
4.6結(jié)構(gòu)網(wǎng)格與電磁網(wǎng)格的位移信息傳遞 115
4.6.1三角形網(wǎng)格高斯積分點(diǎn)選取 115
4.6.2三角形網(wǎng)格二次曲面方程構(gòu)造 117
4.6.3三角形網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)法矢量構(gòu)造 119
4.6.4結(jié)構(gòu)網(wǎng)格細(xì)化生成電磁網(wǎng)格 120
4.6.5工程案例應(yīng)用與分析121
4.7反射面天線熱變形對(duì)被束指向的影響 126
4.7.1主反射面變形126
4.7.2饋源橫向移動(dòng) 127
4.7.3副反射面移動(dòng)127
4.7.4副反射面轉(zhuǎn)動(dòng)128
4.8 變形天線電性能計(jì)算方法與應(yīng)用驗(yàn)證 129
4.8.1小變形反射面天線 129
4.8.2大變形反射面天線 129
4.8.3指數(shù)誤差項(xiàng)分段線性逼近 130
4.8.4電性能近似計(jì)算方法 134
4.8.5電性能近似計(jì)算流程 137
4.8.6小變形天線應(yīng)用案例138
4.8.7大變形天線應(yīng)用案例 140
第5章 熱變形天線饋源位置和指向調(diào)整量計(jì)算 143
5.1基于變形方向圖的天線饋源調(diào)整量計(jì)算方法 143
5.1.1最佳吻合與饋源三個(gè)位置 143
5.1.2調(diào)整量反推模型及求解 144
5.1.3工程案例應(yīng)用與分析 146
5.2基于饋源位姿誤差的饋源調(diào)整量計(jì)算方法 150
5.2.1饋源位置誤差和指向誤差 150
5.2.2調(diào)整量反推模型及求解 151
5.2.3工程案例應(yīng)用與分析 153
5.3饋源調(diào)整方法應(yīng)用結(jié)論159
5.4天線伺服系統(tǒng)方位俯仰調(diào)整量計(jì)算方法 160
5.4.1指向調(diào)整:tit算方法 160
5.4.2工程案例應(yīng)用與分析 163
第6章 反射面天線熱變形補(bǔ)償激據(jù)庫匹配調(diào)用 167
6.1 數(shù)據(jù)相似性描述方法 167
6.1.1最小三乘法 167
6 1.2.特征匹配法 168
6 1.3模式匹配法 168
6.2.補(bǔ)償數(shù)據(jù)庫三重匹配調(diào)用方法 169
6.2.1溫度數(shù)據(jù)均方根誤差匹配 171
6.2.2 沮度數(shù)據(jù)相似性區(qū)域匹配 171
6.2.3 溫度數(shù)據(jù)關(guān)鍵性區(qū)域匹配 172
6.3 工程案例應(yīng)用 173
6.3.1 天線結(jié)構(gòu)與傳感器布局 173
6.3.2 溫度數(shù)據(jù)匹配計(jì)算過程 175
6.3.3 電性能校核 177
第7章 基于太陽入射角的天線熱變形與電性能分析 179
7.1面向大型天線的太陽入射角 181
7.1.1太陽入射角定義 181
7 1.2計(jì)算方法 181
7 1.3應(yīng)用案例 183
7.2 基于太陽入射角的機(jī)電熱藕合分析方法 185
7.2.1熱分析軟件概述 185
7.2.2機(jī)電熱藕舍分析流程 186
7.2.3天線結(jié)構(gòu)模型與性能仿真 187
7.2.4.異構(gòu)軟件接口與數(shù)據(jù)傳遞 187
7.3.基于太陽入射角的天線溫度場分析 188
7.3.1反射面天線熱輻射分析 188
7.3.2熱輻射分析結(jié)果與結(jié)論 191
7.4基于太陽入射角的結(jié)構(gòu)熱變形分析 193
7.4.1天線結(jié)構(gòu)熱變形模型 193
7.4.2變形分析結(jié)果與結(jié)論 194
7.5 基于太陽入射角的天線電性能分析 196
7.5.1面天線電磁建模 196
7.5.2電性能分析結(jié)果與結(jié)論 197
7.6面向大型天線的太陽輻射影響藕合分析軟件 199
7.6.1軟件總體設(shè)計(jì) 199
7.6.2軟件開發(fā)環(huán)境 200
7.6.3軟件工作流程 200
7.6.4軟件界面設(shè)計(jì) 202
7.6.5工程案例應(yīng)用 203
第8章 溫度傳感器安裝方式與誤差校準(zhǔn) 208
8.1 溫度傳感器安裝方式實(shí)驗(yàn) 208
8.1.1實(shí)驗(yàn)器材選用 209
8 1.2實(shí)驗(yàn)條件確定 211
8.2傳感器探頭安裝方式影響分析 211
8.2.1探頭三重膠裝貼合影響 212
8.2.2貼合位置導(dǎo)熱材料填充影響 215
8.3陰陽面區(qū)域傳感器安裝影響分析 217
8.3.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境模擬 217
8.3.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 217
8.4溫度傳感器誤差分析與校準(zhǔn)方法 221
8.4.1主要誤差來源 221
8.4.2誤差修正策略 222
8.4.3傳感器校推方法 222
8.5采集誤差對(duì)天線變形和電性能的影響 224
第9章 天線反射面表面溫控涂層影響分析 228
9.1反射面天線溫度控制方式 228
9.1.1天線罩 229
9 1.2背架包裹 230
9 1.3溫控涂層 232
9.2 表面溫控涂層影響分析 233
9.2.1.椅架結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?233
9.2.2.實(shí)驗(yàn)工況介紹 235
9.2.3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 236
第10章 溫度采集硬件系統(tǒng)與軟件平臺(tái) 239
10.1溫度采集硬件系統(tǒng) 239
10.1.1系統(tǒng)整體架構(gòu) 239
10.1.2硬件系統(tǒng)選型 240
10.1.3硬件安裝連接 242
10.2溫度來集與熱補(bǔ)償軟件平臺(tái) 244
10.2.1溫度測量平臺(tái)概述 245
10.2.2軟件平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù) 245
10.2.3測溫軟件開發(fā)流程 246
10.2.4軟件平臺(tái)界面設(shè)計(jì) 247
10.2.5熱補(bǔ)償調(diào)整量計(jì)算流程 251
參考文獻(xiàn) 254