大型抛物面天线板安装调整计算方法研究

大型抛物面天线板安装调整计算方法研究

一、大型抛物面天线面板安装调整量的计算方法研究(论文文献综述)

班友[1](2020)在《基于机电耦合理论的大型反射面天线副反射面补偿技术》文中研究指明随着大型全可动高精度反射面天线向着高频段、高增益、大宽带、高指向精度的方向发展,对天线结(机)构设计挑战巨大。例如国家重点基础研究发展(973)计划“110米大口径全可动射电望远镜(QTT)关键技术研究”项目,将在中国新疆奇台县建造世界最大的110米口径全可动反射面天线,其主反射面面积约为22个篮球场大,而要求其主反射面的最终形面精度优于0.2毫米,指向精度优于2.5角秒,其难度是可想而知的。还有一点是QTT的副反射面口径达12米,如果仍按常规设计,即将副反射面视为刚体处理的话,势必极大地增加主反射面乃至整个天线结构系统的设计难度和成本。为此,本文基于机电耦合理论和副反射面补偿的思想,深入开展了考虑副反射面形面补偿的大型反射面天线机电耦合设计方法的研究,以期降低对主反射面形面精度的要求,从而降低难度与成本。主要内容如下:1.提出了大型反射面天线副反射面的保型计算方法。该研究将保型设计思想拓展至大型副反射面,采用副反射面半长、短轴的变化量作为副反射面同族面形面变化的参数,建立副反射面变形与同族吻合面光程差的转换关系,通过矩阵运算求解最小半光程差的吻合参数,即可得到变形副反射面的保型参数,继而可对QTT的副反射面结构进行保型设计,仿真结果验证了该方法的正确性与可行性。2.提出了一种赋形反射面天线最佳吻合赋形面的计算方法。该方法首先引入“焦线”将赋形双反射面天线转化为“主反射面-焦线”和“馈源-副反射面-焦线”的两个匹配系统,针对简化的“主反射面-焦线”系统,推导了“焦线”偏移量与赋形天线形面变化的定量关系,进而确定赋形面形面的吻合参数,解决了赋形面没有特定参数描述满足等光程条件的同族面问题。通过最小半光程差矩阵运算即可计算出变形赋形主反射面的最佳吻合参数进而确定最佳吻合赋形面,典型案例的数值结果说明了该方法的有效性。3.提出了实现补偿主反射面误差的修正副反射面快速设计方法。该方法从GO/PO方法出发,通过迭代计算满足天线光程差最小的副反射面形面修正量,并结合正交多项式(Zernike多项式)来快速确定修正副反射面的形面,因此该方法又称为光程差迭代修正设计方法。数值分析结果验证了所提方法的简单、有效与宽频率范围的适应性。4.提出了确定修正副反射面来放松主反射面误差的方法。将天线主反射面误差正交分解为独立的误差项,并基于修正副反射面的光程差迭代设计方法,定量描述在给定增益损失条件时,修正副反射面对主反射面误差放松的情况,对工程设计具有参考价值。

张晓玲[2](2020)在《斜轴式太赫兹天线近场全息测量研究》文中研究表明太赫兹波因其在研究宇宙微波背景辐射,星际尘埃与介质以及精细分原子谱线方面的优势,在天文学研究领域具有不可替代的重要作用。但地球大气对太赫兹波的强烈吸收将优良的太赫兹大气窗口限制到地面上少有的高海拔和极低温的干燥区域。在苛刻的台址条件下实现太赫兹望远镜高达微米量级的面形精度要求是一项具有重大挑战的关键技术。近场射电全息具有测量精度高,便捷高效的优势,是毫米波和亚毫米波射电望远镜最为常用的面形测量方法之一。斜轴式的机架结构能够更好地适应极端台址环境并为望远镜的整体机构提供保护。然而斜轴式太赫兹天线特殊的转动机制会在近场全息测量过程中引入额外的误差因素。为了实现太赫兹天线所需的微米级面形测量精度,需要针对斜轴天线开展高精度测量理论和误差修正方法研究。基于上述背景,本文开展了斜轴式太赫兹天线的近场全息测量研究,主要研究内容以及创新点包括:1.采用了高精度的近场—口面场积分变换,提出并采用了三维空间旋转矩阵的矢量方法对附加光程和视差效应进行修正;2.详细分析了斜轴式天线的波束自旋制造成的非均匀近场采样和全息系统的极化失配问题,推导了极化失配功率损失和相位误差的计算公式;3.在W波段在设计了±64°角度范围内边缘锥削小于-6 dB的宽波束主焦馈源,并为其相位特性的准确表征搭建了一套远场波束测量系统;4.分别进行了主焦式和卡焦式的近场全息测量实验,系统重复测量精度优于2.0 μm RMS,近场全息和摄影测量方法对同一天线的面形测量结果一致性良好,利用全息测量方法成功地实现了对实验天线的面形测量与优化调整。本论文的研究成果有望在南极5米太赫兹望远镜高精度面形测量中获得直接应用,并为未来更大口径的毫米波和亚毫米波望远镜的建设储备关键技术基础。

冯树飞[3](2019)在《大型全可动反射面天线结构保型及创新设计研究》文中指出大型全可动反射面天线是典型的电子装备,其结构设计服务于电性能。天线的电性能与其形面精度息息相关,伴随着反射面天线向高频段、高增益、快响应、高指向精度等趋势发展,如何在保证天线精度的前提下,设计灵巧、低成本且性能优越的天线结(机)构挑战极大。例如,在中国新疆奇台县建造的QTT 110m天线(QiTai radio Telescope,简称QTT),口径达110米,工作频率高达115GHz,为了满足其电性能指标,面精度需优于0.2mm。设计此类大口径、全可动、高精度的天线,势必会带来很多技术难点。反射面天线结构由面板、背架、支托结构及天线座等主要部件组成。本文的第1章为绪论,总结了当前大口径反射面天线的结构设计现状及存在的问题。第27章为本文的主要工作,包括两大部分:一是基于传统模式的天线结构保型设计研究和面板模具共享设计研究,二是可带来更大效益和设计自由的模式创新设计。第8章则对本文的工作进行了总结和展望。第25章主要针对传统结构设计方法中存在的不足,展开的一系列研究,包括保型设计时的精度计算、高精度天线的支托结构设计及给定精度指标下的反射面面板模具共享设计等。具体地:第2章展示了一种新的反射面天线精度评估过程。作为天线结构优化设计中的重要一环,天线的精度计算至关重要。自重载荷下,反射面天线精度计算步骤包括变形求解、面形吻合、预调角预调、最差精度计算等步骤。传统的预调策略是将反射面的精度在某个角度下调整至最优。然而天线结构设计时,只对最差面精度有约束,而对最优面精度无限制,这意味着传统预调策略不是最优的。针对该问题,本章展示了一种最差精度最优的预调策略,基于此给出了一种新型的反射面天线精度评估方法。第3章研究了反射面天线的变形特点,给出了高精度天线结构的保型设计要点。首先从吻合参数出发,推导了天线在仰天和指平工况下的理想变形形式,分析了产生这些理想变形应该具有的结构特点;其次,通过研究简化的反射体模型变形特点,给出了最优的反射体支撑参数;最后还对Effelsberg 100m天线结构进行了分析,指出了其不足之处。基于第3章的讨论,第4章展示了一种新型的天线背架支托结构方案,并将其成功应用于110m天线结构中,数值仿真结果表明,该天线具有优良的保型特性,在自重载荷下,面精度达可到0.3mm,反射体部分重量小于3000吨,远优于已有方案。第5章提出了一种面向电性能的模具共享策略,该策略可以在给定的面精度约束下,极小化加工面板所需的模具数量。与已有方法相比,本文所提出的模具缩减方法统筹考虑了各环面板误差对电性能的影响,扩大了各环面板的公差设计范围,可从整体的角度来对模具进行缩减。该方法可以高效地给出给定模具数量下,最优模具的位置、模具与面板的对应关系以及最优的有效面精度。其被成功应用到110 m天线面板模具缩减中,结果表明23环面板使用14类模具时,增益损失仅0.05dB。第67章主要是为了进一步降低天线结构重量,所进行的天线机/结构创新设计,包括索-桁组合背架结构和并驱式天线座。具体地:考虑到在特定结构中引入预应力索,可以改变结构正常工作时的应力分布,改善结构变形。因此预应力索有降低结构重量和提升天线面型精度的潜力。第6章展示了索桁组合结构在反射面天线中的应用。为了确定预应力索在桁架中的布局,我们将预应力索的布局问题视为索桁组合结构的拓扑优化问题,采用初始缺陷长度这一连续变化的参数作为设计变量,并利用插值方法将索桁单元进行了统一,得到了连续变量拓扑优化模型,利用基于梯度的算法可对其高效求解。将该方法应用到8m口径天线结构设计中,验证了所提策略的有效性。并联机构代表着当今机构学的发展趋势,与串联机构相比,并联机构有刚度大、承载能力强、精度高以及运动负荷小等优点。第7章介绍了一种基于两自由度并联机构的方位-俯仰两轴座架结构形式,详细描述了其运动机理,给出了相关几何参数的确定方法,及并驱式反射面天线的设计方法。将新型的索桁-并驱式方案应用于某26米口径的天线中,数值结果表明,该新型方案可以使得反射面天线自重降低40.5%,驱动功率降低63.3%。

付璐[4](2019)在《某车载气象雷达总体结构设计》文中进行了进一步梳理不同于常规固定式气象监测雷达,车载雷达由于其较强的机动、灵活等特点,往往广泛应用于救灾抢险或者国家重大气象保障等特殊领域,是常规监测方式的有力补充。我国幅员辽阔,自然环境复杂多样,部分地区常规气象监测手段难以开展,不仅给当地居民的日常生活带来不便,也大大提升抢险救灾的难度。因此,结果准确有效、手段多样化的监测方式的推广迫在眉睫。移动式车载气象雷达工作时安装架设快速方便,对不同自然环境适应力强,应急抢险时,可灵活安装在目标区域附近进行短时气象监测,并对后续出现的气象灾害快速有效的进行预警,大幅降低监测成本的同时极大提升了监测效率。本文从项目实际需求出发,结合国内外已有车载气象雷达相关经验,对C波段双线偏振多普勒车载气象雷达展开研究。首先进行总体结构设计,在分析车载气象雷达系统组成的基础上,完成雷达载车选型及其他模块设计,并对架设机动性展开分析。在此基础上,完成车载调平系统的结构设计并建立调平过程数学建模,并就调平过程中支腿受力模型进行了分析,得到了不出现虚腿现象的平台质心分布范围。接着从本项目雷达天线质量较轻的特点出发,简化传统的臂式液压举升机构,以实现车载雷达机动性的提升。然后对车载雷达的天伺系统进行详细设计,主要包含天线座、方位/俯仰传动机构、气象雷达天线等,最终实现模块化、标准化的设计理念。最后考虑风载荷对车载雷达的影响,对平均风及脉动风进行分析计算,并利用ANSYS软件进行天线结构的风载荷有限元分析以此验证本文结构设计的合理性。本文设计C波段双线偏振多普勒车载气象雷达结构紧凑、机动性高,各项指标均符合设计要求,也为车载雷达后续研究奠定了一定的技术基础及借鉴意义。

王从思,雷婷,严粤飞,许谦,王娜,郑元鹏,杜彪,连培园,薛松,段玉虎,石禹,贾昱[5](2019)在《基于角度传感器的大口径射电望远镜面板实时位置计算方法》文中研究说明随着射电望远镜口径的扩大和工作频率的提升,望远镜结构更加复杂,望远镜效率与指向对结构变形也越来越敏感,采用传统的补偿方法已无法满足望远镜电性能的要求,因此有必要对望远镜主反射面进行主动调整来补偿电性能.但是现有的主动面调整技术并不能很好地满足实时性这一重要指标.为此,本文提出一种基于角度传感器的大口径射电望远镜面板面形实时计算方法,利用角度传感器的读数,快速实时地计算出面板的实际位置,为后续面板主动调整量的计算奠定基础,使电性能达到最优.

王浩[6](2018)在《大型赋形面天线面型切换研究》文中研究指明大型赋形面天线因其在目标辐射区域高增益、高隔离性、低副瓣等显着特点,使它在复杂工作环境和特定区域边界目标探测中具有独特的性能优势。大型赋形面天线在大口径高频段发展趋势下对反射面的面型精度要求越来越严苛,并且赋形面天线对目标区域辐射电性能受反射面型面、目标区域形状以及天线工作频率等因素影响巨大,因此必须采用不同赋形面面型使天线工作在不同工作模式下保证天线服役电性能。为确保大型赋形面天线能够在不同工作模式下时采用不同天线面型,不同工作模式下的赋形面天线面型精确切换显得尤为迫切和重要。为此本文针对大型赋形面天线面型精确切换课题做以研究,完成的研究内容具体如下:(1)对大型赋形面天线不同面型精确切换研究思路方法进行分析,确定面型切换调整过程中的亟待解决的两个关键技术问题:赋形面天线型面精确重构以及不同面型相互精确切换时促动器伸缩调整量计算。首先针对型面精确重构方法查阅大量相关科研文献,对已有的赋形面天线型面重构方法(波前法、口面场优化法、直接展开重构法等)以及型面重构优化算法进行总结,对比不同型面重构方法的特点以及适用性,最终得到大型赋形面天线型面精确重构的最优方法。(2)确定基于LSM和Zernike多项式的大型赋形面天线型面精确重构方法,给出了型面精确重构方法的基本思路、具体步骤以及推导公式,并采用LSM和公式法两种重构方法分别对8米和110米赋形面天线型面精确重构进行实例验证,检验该方法得到重构方程的正确性并得到了满足重构精度要求的赋形面天线型面重构方程,为下一步赋形面天线面型精确切换做出铺垫。(3)研究大型赋形面天线面型精确切换过程中促动器伸缩调整量的确定方法。以大型赋形反射面天线由赋形面面型切换调整至抛物面面型为具体研究对象,以最佳拟合抛物面为赋形面天线型面等效参考面,确定促动器的面板支撑节点位置,结合促动器伸缩调整距离最小化,计算赋形面天线面型由最佳拟合抛物面通过空间转换调整到目标抛物面所在位置过程中促动器调整量。基于机电耦合理论,验证面型切换后的赋形面天线远场辐射方向图是否满足电性能要求,最后通过110米赋形面天线面向抛物面面型切换实例来验证该精确切换方法的正确性。(4)基于C++Builder软件和MATLAB对大型赋形面天线型面重构方程确定与面型切换调整编写软件计算平台,得到准确性与计算高效性兼备的赋形面天线计算软件。对天线型面重构与面型切换调整两部分工作所用算法进行模块化,简化计算流程,通过可视化界面完成赋形面天线型面重构与面型切换调整过程,计算相关参数并保存计算结果,可服务于赋形面天线在实际服役过程中的工程应用需求,提高操作效率。当今大型赋形面天线具有大口径、多频段、多目标的发展迫切需要与复杂服役环境的工作要求,型面精确重构与面型精确切换调整作为大型赋形面天线在不同工作模式下能够具备高品质远场辐射性能的重要保障和必要手段,在大型赋形面天线服役过程中具有极大的参考意义和应用价值。

王从思,肖岚,项斌斌,王伟,许谦,蒋力,王娜,段宝岩[7](2017)在《大型射电望远镜天线主动面补偿研究进展》文中研究说明随着射电望远镜全可动天线的口径扩大与频段提升,天线在观测时的高电性能难以保障,必须采用机械补偿与电子补偿等手段.为确保天线的指向精度与作用距离,有必要对天线赋形反射面的空间位置与几何形状进行调整,即主动面调整,这是补偿天线电性能最有效的手段.为此,本文阐述了国内外有关主动面补偿的应用情况,总结了大型天线主动面补偿的基本原理及适用范围,详细分析了面形调整量计算、主面分块设计、促动器设计、主动面控制系统及面形检测五项关键技术,并对世界上已采用主动主反射面调整的四部大天线进行了对比讨论,最后给出了主动面补偿技术在未来大型射电望远镜天线上的研究方向.

王豆[8](2017)在《基于物理仿真的天线反射面装配优化技术研究》文中进行了进一步梳理大型反射面天线因其尺寸大、零部件众多及自重影响明显等特点,致使其在工作过程中极易变形,影响其工作性能。同时,因为大型天线的工作精度及效率通常要求很高,为了保证大型反射面天线的工作性能,通常会造成反射面天线研发困难多,研发周期长。工程中,通常将天线研发重点放在设计阶段,通过设计方案来弥补制造水平不足及装配变形大等问题。当天线研发已进入装配阶段,而反射面装配变形过大,导致反射面精度不足时,只能通过装配过程中不断调整面板来改善,延长了天线的装配周期,增加了装配人工消耗。本文通过对实际工程天线反射面装配过程进行观察及分析,得到反射面在装配过程中的变形规律及导致变形的可能因素,在此基础上结合有限元方法,先于天线实际装配过程,对反射面装配进行仿真优化,并将装配序列规划应用于反射面装配中,引入智能算法进一步优化反射面装配。本文的内容包括:1.阐述了基于物理仿真的反射面装配研究思路及研究目标,提出了结合有限元方法、智能算法及装配序列规划的反射面装配优化思想。建立了反射面装配优化的思想,给出了建立反射面装配的有限元仿真模型的基本思路,详细描述了适合反射面装配序列规划的智能算法,对涉及的关键技术进行了简要描述。2.结合天线反射面实际工程装配情况,提出了一种反射面装配过程结构变形的有限元仿真方法,并以实例的单块面板及整个反射面的装配仿真进行了验证。通过对现有大型反射面装配过程进行观察、对比及分析,建立了反射面装配的有限元仿真思路,考虑了影响反射面装配变形的主要因素。引入“单元生死法”,优化反射面装配仿真模型,以较小的建模工作及计算机计算量实现反射面装配的结构变形仿真,提高了反射面装配有限元仿真的模型准确度,相比传统有限元仿真方法,得到了更为准确及详细的反射面装配变形仿真计算结果。3.结合遗传算法运行特点及反射面装配过程,提出了一种基于遗传算法的反射面装配序列规划方法,并进行实例计算及相应的有限元仿真验证了算法的正确性及有效性。在实际工程反射面装配方法的基础上,对比各智能算法的优劣,选取适合反射面装配特点的遗传算法作为反射面装配序列规划的算法,根据反射面面板结构特点、影响面板装配变形的因素,建立遗传算法的基因组、评价系统等,选择赌轮盘法进行父代选择,根据反射面装配特点设计计算交叉概率与变异概率的方程,确定算法迭代终止条件,给出了完整的反射面装配序列规划遗传算法的数学模型。4.基于遗传算法的装配序列规划方法,提出了一种结合蚁群算法、遗传算法及有限元仿真方法的反射面装配序列规划算法,以实例进行建模计算,验证了该算法是更为智能完善的反射面装配序列规划方法。研究了在进行反射面装配序列规划时遗传算法的计算特点,选择合适的时机引入具有并行性、正反馈机制以及求解效率高等特征的蚁群算法,在遗传算法的运行过程中将遗传算法与蚁群算法进行结合,进一步优化了反射面装配序列规划方法。在反射面装配序列规划遗传算法的基础上,利用蚁群算法得出遗传算法中的初始种群,提高了初始种群的多样性及后期搜索的效率。每个蚂蚁选择初始可行装配节点,开始周游,完成一次周游后,将得到的初始解作为遗传算法初始种群,进行遗传算法各操作得到初始优化解。算法若不满足迭代终止条件,该优化解可转化为蚁群算法的初始信息素分布,蚁群算法对该信息素进行处理,并进入下一次周游。将该算法得到的最优装配序列规划应用于天线反射面有限元仿真模型中,仿真计算结果表明该算法的性能优于遗传算法和蚁群算法,并避免了由于遗传算法过早或过晚结束而影响算法的整体性能。5.基于上述思想,以某反射面天线的反射面为例,建立了完整的反射面有限元仿真装配模型,通过仿真计算,得到了螺栓预紧力、装配顺序等因素对其反射面变形的影响规律。分别建立了该反射面天线反射面装配序列规划的遗传算法数学模型及蚁群遗传算法数学模型,并分别将两种算法得到的最优解应用反射面装配有限元仿真模型中,验证了蚁群遗传算法优于遗传算法,并且通过与反射面装配变形的实际工程测量进行对比,验证了对反射面进行装配序列规划可以改善反射面变形,保证反射面装配精度。

连培园[9](2017)在《大型微波反射面天线机电耦合若干问题研究》文中研究表明反射面天线广泛应用于雷达、通信、射电天文等领域,随着向大口径、高频段、高增益、高指向精度的方向发展,机电耦合问题(机械结构与电磁性能)愈加突出。基于前人的工作,本文针对大型微波反射面天线机电耦合中存在的若干问题进行了研究,主要工作如下:(1)反射面天线表面均方根误差是衡量天线电磁性能的一个重要参数,但均方根误差难以反映表面误差的分布形式。针对该问题,以峰值增益损失和第一副瓣电平抬升量为目标,反射面各个环域法向误差的方差为设计变量,在反射面表面精度相同的约束条件下构造两目标优化模型,分析了法向误差的径向分布形式对电性能的影响规律。进而导出了非均匀表面法向误差沿径向的加权函数,揭示了其径向分布形式对增益和第一副瓣电平的影响机理。基于上述加权函数对具有径向非均匀分布法向误差的反射面进行了加权评估,数值结果表明加权后的均方根误差可较好地反映反射面天线在电性能意义上的精度。(2)反射面天线电磁近似计算技术是提高机电集成优化设计效率的措施之一,但现有电磁近似计算技术只适用于小变形。为此,本文提出了一种基于分段线性逼近的反射面天线电性能近似计算模型,即将指数误差项进行分段线性逼近,经过单元内部若干近似后将结构变形和辐射积分分离开来,进而利用有限元刚度阵组集的思想,将辐射积分转变为一次矩阵乘法运算,数值结果表明所提近似计算模型可行、有效。同时,基于此模型提出了一种波束赋形优化设计模型,效果良好。(3)反射面天线结构网格到电磁网格的位移信息传递是机电集成优化设计的关键问题之一。本文针对现有细化结构网格生成电磁网格方法的不足,提出了一种基于二次曲面的结构网格到电磁网格位移信息传递方法。先利用结构网格节点坐标构造变形反射面相应节点位置的法向量,再针对任意结构网格,根据其节点坐标和节点法向量构造一个二次曲面近似为该结构网格对应的真实变形曲面,最后在所构造的二次曲面上进一步划分网格生成一套精细的电磁计算网格。数值结果表明所提方法可行、有效。(4)服役于复杂恶劣环境下的反射面天线需要进行定期校准工作,而反射面面板调整过程通常较为繁琐且周期长,因此调整馈源位置是提高非主动主反射面天线电性能的常规手段。本文从反射面天线的远区电场方向图出发导出了变形反射面天线馈源调整量的计算公式,并对从远区电场方向图反推馈源位置误差和馈源指向误差的反推效果进行了分析,给出了有用的数据和曲线。将上述方法应用于非主动主反射面天线馈源的调整,效果良好。(5)随着反射面天线口径的增大和频段的升高,太阳照射引起反射面天线的热变形对其电性能的影响已不可忽视。针对该问题,本文给出了一种太阳照射下反射面天线波束指向实时调整流程,提出了反射面天线温度场实时预估方法,并推导了波束指向调整量的计算公式。可通过少量温度传感器实现反射面天线温度场的实时预估,为反射面天线波束指向的实时调整奠定了基础,某7.3米口径抛物反射面天线的实验结果说明了方法的有效性。

孟文辉[10](2015)在《抛物面天线测温及工程实现》文中提出随着大型地基抛物面天线在深空探测领域及国防建设方面的广泛应用,各个国家越来越重视天线的工作性能。长期暴露在外界中的抛物面天线受到阳光直射时,结构的阴面与阳面会因为冷热不均而产生热变形,从而导致反射面精度大大降低,最终影响天线的电性能。为了保证天线正常工作,就必须减小热变形对它的影响。由于从根源上防止结构热变形是非常困难的,因此本文提出了一种基于补偿的解决方案,并据此设计了相应的天线监控系统。该系统主要由硬件平台与上位机监控软件两个部分组成。硬件平台主要由工控机、智能数据采集器、温度传感器及ACU(天线控制单元)组成。本文根据工程实际及电气性能指标的要求,选择了合适的硬件设备,对其进行了可靠性设计和传感器标定,并以RS485总线异步半双工的方式实现了温度数据的采集,以RS422总线异步全双工的方式实现了天线方位俯仰角的采集。软件平台基于C/S架构和模块化的设计思想,采用C#语言,在Visual Stdio 2010中进行开发。通过多线程、配置文件及软件集成等技术,实现了数据的采集、显示、存储、查询、导出、温度曲线绘制、温度云图绘制、节点定义及节点检测等功能,并设计了基于数据匹配算法的热变形补偿机制。此外,根据监控系统需求,在SQL Server数据库中设计了节点温度表、节点信息表、传感器温度补偿表、电性能补偿表等。完成了软硬件平台的设计后,在实验天线上安装了传感器和数据采集器,并根据安装经验在实地大型天线上完成了施工。针对工程中遇到的问题,提出了解决方案,保证了监控系统的正常运行。目前,本文开发的系统已成功应用于天线热补偿,所测数据反演得到的温度场及相应的变形值为大型抛物面天线等工程结构的温度效应分析和热控技术的实现提供了依据,并且跟星测试结果表明,系统给出的指向修正量在一定程度上能够改善天线的电性能。

二、大型抛物面天线面板安装调整量的计算方法研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、大型抛物面天线面板安装调整量的计算方法研究(论文提纲范文)

(1)基于机电耦合理论的大型反射面天线副反射面补偿技术(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 机电耦合设计的研究现状
        1.2.1 数学模型
        1.2.2 求解方法
        1.2.3 近似技术
    1.3 天线误差补偿的研究现状
        1.3.1 主面补偿
        1.3.2 馈源补偿
        1.3.3 副面补偿
    1.4 天线结构设计存在的问题
        1.4.1 110米大型天线结构的特殊性
        1.4.2 机电耦合优化设计存在的问题
        1.4.3 考虑副面形面补偿作用的问题
    1.5 课题来源及本文主要工作
        1.5.1 课题来源
        1.5.2 本文主要工作
第二章 大型副反射面的保型参数及QTT副面保型设计
    2.1 引言
    2.2 天线结构的保型设计要点
    2.3 大型副反射面的保型计算
        2.3.1 变形副反射面对天线光程差的影响
        2.3.2 变形副反射面的保型参数
        2.3.3 天线副反射面精度与俯仰角和预调角的关系
    2.4 案例分析
        2.4.1 副反射面保型参数的有效性
        2.4.2 QTT副反射面保型设计应用
    2.5 小结
第三章 一种赋形双反射面天线最佳吻合参数的计算方法
    3.1 引言
    3.2 赋形双反射面天线的焦线
    3.3 最佳吻合参数及其计算方法
        3.3.1 最佳吻合参数的定义
        3.3.2 最佳吻合参数的求解公式
    3.4 案例分析
        3.4.1 某赋形8米天线的概述
        3.4.2 某赋形8米天线结构模型及变形分析
        3.4.3 变形赋形面最佳吻合参数的计算
    3.5 小结
第四章 大型反射面天线的副反射面快速修正设计方法
    4.1 引言
    4.2 几何光学和物理光学方法简介
        4.2.1 几何光学法
        4.2.2 物理光学法
    4.3 副反射面的快速修正设计
        4.3.1 双反射面天线的远场计算公式
        4.3.2 副反射面的分析与修正
    4.4 案例分析
        4.4.1 天线参数和误差模型
        4.4.2 副反射面的修正设计
    4.5 小结
第五章 副反射面补偿来减轻对主反射面形面精度要求的定量分析
    5.1 引言
    5.2 主反射面误差放松的计算方法
        5.2.1 主反射面误差的分解
        5.2.2 主反射面误差的放松
    5.3 案例分析
        5.3.1 副反射面补偿对QTT主反射面误差放松的定量分析
        5.3.2 副反射面补偿对QTT主反射面误差放松的数据库
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文的主要工作
    6.2 后续工作的考虑
附录A
参考文献
致谢
作者简介

(2)斜轴式太赫兹天线近场全息测量研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1大型射电望远镜面形检测技术简介
        1.2.2 射电全息测量的现状与趋势
    1.3 论文内容和章节安排
第2章 近场全息测量原理
    2.1 引言
    2.2 近场全息测量基本原理
    2.3 视差效应的修正
    2.4 采样间隔与采样范围
    2.5 近场重聚焦
    2.6 副面和馈源偏移的影响
    2.7 本章小结
第3章 高精度近场全息测量研究
    3.1 引言
    3.2 天线口面中心与旋转中心不重合
    3.3 卡焦全息中的副面衍射效应
    3.4 本章小结
第4章 斜轴式天线运动特性对近场全息测量的影响
    4.1 斜轴式天线与波束自旋
    4.2 非均匀采样
    4.3 极化失配误差
    4.4 本章小结
第5章 W波段近场全息测量系统
    5.1 引言
    5.2 近场全息测量系统硬件
        5.2.1 近场信标源
        5.2.2 全息测量接收机系统
    5.3 近场全息测量的波束扫描与数据分析
    5.4 主焦全息与卡焦全息
    5.5 本章小结
第6章 W波段宽波束主焦馈源的研制
    6.1 引言
    6.2 主焦馈源与天线口面场分布
    6.3 宽波束主焦馈源的设计
    6.4 宽波束主焦馈源的辐射特性表征
    6.5 本章小结
第7章 主焦近场全息测量实验
    7.1 引言
    7.2 实验系统
    7.3 系统测量精度评估实验
    7.4 天线面板已知位移量检测实验
    7.5 天线面形测量与调整实验
    7.6 本章小结
第8章 卡焦近场全息测量实验
    8.1 引言
    8.2 实验系统
    8.3 数据处理
    8.4 系统稳定性测试实验
    8.5 全息测量与摄影测量对比实验
    8.6 不同频率全息测量对比实验
    8.7 本章小结
第9章 总结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(3)大型全可动反射面天线结构保型及创新设计研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 大型天线结构设计研究现状
        1.2.1 典型大型天线结构特点
        1.2.2 天线结构保型设计
        1.2.3 天线面板模具共享设计
        1.2.4 天线结构创新设计
    1.3 本文主要工作
第二章 天线结构保型设计中的精度计算
    2.1 引言
    2.2 自重载荷下的表面精度计算
        2.2.1 天线预调的概念
        2.2.2 天线预调后的精度表达式
        2.2.3 两种预调策略
    2.3 RA策略和EA策略的对比
        2.3.1 定量分析
        2.3.2 数值案例1——110m天线的预调
        2.3.3 数值案例2——8m天线结构优化
    2.4 小结及讨论
第三章 大口径天线结构保型设计要点研究
    3.1 引言
    3.2 反射面理想变形形式
        3.2.1 仰天工况理想变形形式
        3.2.2 指平工况理想变形形式
    3.3 反射体支撑位置参数研究
        3.3.1 仰天工况
        3.3.2 指平工况
    3.4 Effelsberg100m天线结构特点
    3.5 小结
第四章 110m口径反射面天线结构保型设计
    4.1 引言
    4.2 110m反射面天线俯仰结构
        4.2.1 16点等柔度支托结构
        4.2.2 反射体结构
        4.2.3 俯仰整体结构
    4.3 俯仰结构优化设计结果
        4.3.1 优化过程
        4.3.2 自重载荷下分析结果
        4.3.3 风载下分析结果
    4.4 小结
第五章 面向电性能的模具共享设计方法
    5.1 引言
    5.2 数学推导
        5.2.1 面板组合有效精度
        5.2.2 模具共享引入的法向误差
        5.2.3 最优的共享模具位置
    5.3 模具缩减策略
    5.4 模具缩减案例
    5.5 小结
第六章 索桁组合结构优化及其在反射面天线中的应用
    6.1 引言
    6.2 数学模型
        6.2.1 索桁组合结构拓扑优化的数学描述
        6.2.2 索与杆两单元的统一处理
        6.2.3 索桁组合结构优化求解流程
    6.3 天线结构优化实例
        6.3.1 天线结构描述
        6.3.2 优化结果及讨论
    6.4 小结
第七章 并驱式天线座及其在反射面天线中的应用
    7.1 引言
    7.2 并驱式反射面天线
        7.2.1 数学描述
        7.2.2 并驱式天线的结构优化
    7.3 并驱式反射面天线案例
        7.3.1 几何参数及运动学分析
        7.3.2 结构特点及静力学分析
    7.4 小结
第八章 总结与展望
附录
    附录一 典型大型射电望远镜
    附录二 非自重载荷下天线的面精度计算
参考文献
致谢
作者简介

(4)某车载气象雷达总体结构设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 车载气象雷达分类与应用
    1.3 车载雷达研究现状
        1.3.1 调平系统研究现状
        1.3.2 举升系统研究现状
        1.3.3 天伺系统研究现状
    1.4 本文研究内容
第二章 车载气象雷达总体结构设计
    2.1 车载气象雷达系统组成
    2.2 总体结构设计
    2.3 雷达载车系统设计
        2.3.1 牵引车选型
        2.3.2 车载底盘选型
    2.4 雷达系统工作方舱设计
    2.5 工模块化机箱机柜及其减震设计
    2.6 机动性分析
    2.7 本章小结
第三章 调平系统设计
    3.1 调平结构模型
    3.2 支撑腿调平数学模型
    3.3 虚腿现象研究
        3.3.1 总体方案设计
        3.3.2 虚腿现象
    3.4 机电式调平系统设计
        3.4.1 总体方案设计
        3.4.2 调平系统流程
    3.5 本章小结
第四章 液压举升系统设计
    4.1 升降装置方案设计
        4.1.1 升降装置工作原理
        4.1.2 主要技术参数
    4.2 液压系统设计
    4.3 液压缸结构设计
        4.3.1 主液压缸结构设计
        4.3.2 副液压缸结构设计
    4.4 本章小结
第五章 天伺系统设计
    5.1 天伺系统组成
    5.2 天线结构设计
        5.2.1 天线总体结构
        5.2.2 天线主反射面的设计
        5.2.3 前馈馈源支撑系统
    5.3 天线座设计
        5.3.1 设计原则
        5.3.2 天线座结构
        5.3.3 驱动电机选型
        5.3.4 方位传动设计
        5.3.5 俯仰传动设计
        5.3.6 其它结构设计
    5.4 本章小结
第六章 风载对车载雷达的影响分析
    6.1 ANSYS Workbench简介
    6.2 风载特性介绍
        6.2.1 风的自然特性
        6.2.2 风载对天线系统的影响
        6.2.3 平均风载近似计算
    6.3 天线结构有限元分析
        6.3.1 位移边界条件
        6.3.2 网格划分
        6.3.3 有限元计算结果
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 研究总结
    7.2 研究展望
致谢
参考文献
作者简介

(6)大型赋形面天线面型切换研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 赋形反射面天线概述以及应用
        1.2.1 赋形反射面天线概述
        1.2.2 赋形反射面天线的应用现状
    1.3 赋形反射面天线重构研究方法现状
    1.4 赋形面天线面型切换调整研究现状
    1.5 本文工作安排
第二章 大型赋形面天线型面精确描述方法研究
    2.1 引言
    2.2 大型赋形面面天线型面调整过程分析
        2.2.1 大型赋形面天线分析方法
        2.2.2 大型赋形面天线型面分析调整方法
    2.3 赋形反射面天线描述方法分析
        2.3.1 口面场优化法
        2.3.2 直接展开重构方法
        2.3.3 分析对比
    2.4 优化方法—遗传算法
    2.5 本章小结
第三章 基于最小二乘法和Zernike多项式的大型赋形面天线型面描述方法
    3.1 引言
    3.2 基于LSM和Zernike多项式的赋形面天线型面描述基本思路
    3.3 基于LSM和Zernike多项式的赋形面天线型面描述实例
        3.3.1 基于LSM和Zernike多项式的8m赋形面天线型面描述
        3.3.2 基于LSM和Zernike多项式的QTT110m天线反射面型面描述
    3.4 结论
第四章 面向抛物面的大型赋形面天线主动面切换调整研究
    4.1 面向抛物面的大型赋形面天线主动面板切换调整策略
    4.2 面向抛物面的大型赋形面天线主动面调整量计算
    4.3 天线仿真实例
    4.4 本章小结
第五章 型面重构方程确定及面型精确切换计算软件
    5.1 C++Builder概述
    5.2 大型赋形面天线型面重构软件
        5.2.1 型面重构软件流程
        5.2.2 软件界面设计
        5.2.3 案例应用
    5.3 大型赋形面天线型面切换促动器伸缩调整量计算软件
        5.3.1 调整流程
        5.3.2 软件界面设计
        5.3.3 案例应用
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介

(8)基于物理仿真的天线反射面装配优化技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 工程背景
    1.2 装配规划的研究现状
    1.3 大型反射面天线的装配研究现状
        1.3.1 大型反射面天线的发展现状
        1.3.2 反射面面板装配方法
        1.3.3 反射面面板的装配问题及其解决
    1.4 本文的研究意义及主要工作
    1.5 本章小结
第二章 天线反射面装配研究方案设计
    2.1 引言
    2.2 反射面装配优化的研究目标与主要思想
        2.2.1 反射面装配优化的研究目标
        2.2.2 反射面装配优化的主要思想
    2.3 反射面装配优化方案设计
    2.4 反射面装配优化关键技术
    2.5 本章小结
第三章 考虑装配力的天线面板装配变形物理仿真方法
    3.1 引言
    3.2 表面误差计算原理
    3.3 面向反射面装配过程的物理仿真思想
    3.4 面向反射面装配过程的仿真模型
        3.4.1 单元生死法描述
        3.4.2 面向反射面装配过程的仿真模型建立
    3.5 仿真结果讨论
        3.5.1 单块面板螺栓紧固顺序讨论
        3.5.2 单块面板螺栓预紧力讨论
        3.5.3 面板不同圈层装配顺序研究
        3.5.4 同圈层面板不同装配顺序研究
    3.6 工程验证
    3.7 本章小结
第四章 基于遗传算法的反射面面板装配序列规划
    4.1 引言
    4.2 遗传算法详述
    4.3 反射面装配序列规划的基本思想
    4.4 反射面装配序列的遗传算法模型
        4.4.1 染色体和基因组
        4.4.2 适应度函数
        4.4.3 选择、交叉及变异操作
        4.4.4 交叉概率以及变异概率讨论
    4.5 实例分析
    4.6 计算结果讨论
    4.7 本章小结
第五章 反射面面板装配序列规划方法优化
    5.1 引言
    5.2 蚁群算法
    5.3 思想描述和算法框架
        5.3.1 蚁群遗传算法思想描述
        5.3.2 蚁群遗传算法算法框架
    5.4 蚁群遗传算法各参数的设置
        5.4.1 遗传算法各参数的设置
        5.4.2 蚁群算法各参数的设置
    5.5 算法验证
        5.5.1 实例介绍
        5.5.2 算法结果讨论
    5.6 本章小结
第六章 某10米天线反射面装配实例分析
    6.1 引言
    6.2 天线主要电性能参数介绍
    6.3 验证思路及实例概述
        6.3.1 实例验证思路
        6.3.2 实例概述
    6.4 验证结果讨论
        6.4.1 两种算法仿真结果对比
        6.4.2 仿真结果与实际测量结果的电性能对比
    6.5 本章小结
第七章 结论和展望
    7.1 研究结论
    7.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介

(9)大型微波反射面天线机电耦合若干问题研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 机电耦合问题
        1.2.2 机电集成设计问题
        1.2.3 电性能补偿问题
    1.3 本文主要工作
第二章 非均匀表面误差对反射面天线电性能的影响分析
    2.1 引言
    2.2 径向非均匀表面误差的影响分析
        2.2.1 径向非均匀表面误差影响分析模型
        2.2.2 数值结果分析
    2.3 径向非均匀表面误差加权函数的推导
        2.3.1 径向非均匀表面误差加权函数
        2.3.2 数值结果分析
    2.4 径向非均匀表面误差加权精度评估
        2.4.1 径向非均匀表面误差加权精度
        2.4.2 数值结果分析
    2.5 本章小结
第三章 变形反射面天线电性能近似计算方法及其应用
    3.1 引言
    3.2 变形反射面天线电性能近似计算公式推导
        3.2.1 指数误差项分段线性逼近
        3.2.2 电性能近似计算公式推导
        3.2.3 电性能近似计算方法流程
        3.2.4 数值结果分析
    3.3 电性能近似计算公式在天线波束赋形中的应用
        3.3.1 基于梯度信息的优化模型建模
        3.3.2 数值结果分析
    3.4 本章小结
第四章 反射面天线结构网格到电磁网格的位移信息传递
    4.1 引言
    4.2 三角形单元高斯积分点的选取
    4.3 反射面结构网格到电磁网格的转换
        4.3.1 三角形网格二次曲面方程构造
        4.3.2 三角形网格节点法矢量构造
        4.3.3 结构网格细化生成电磁网格
    4.4 数值结果分析
    4.5 本章小结
第五章 基于远区电场方向图的反射面天线馈源调整方法
    5.1 引言
    5.2 存在反射面变形时馈源调整量分析
        5.2.1 反推模型建模及其求解
        5.2.2 数值结果分析
    5.3 存在馈源位置误差和指向误差时馈源调整量分析
        5.3.1 反推模型建模及其求解
        5.3.2 数值结果分析
    5.4 本章小结
第六章 太阳照射下反射面天线波束指向实时调整方法
    6.1 引言
    6.2 反射面天线波束指向实时调整流程
    6.3 基于测量数据和仿真数据的温度场预估方法
        6.3.1 多工况简化
        6.3.2 温度场预估
        6.3.3 数值结果分析
    6.4 天线方位角和俯仰角调整量计算
        6.4.1 调整量计算公式推导
        6.4.2 数值结果分析
    6.5 本章小结
第七章 回顾与展望
    7.1 工作回顾
    7.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介

(10)抛物面天线测温及工程实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
    1.3 研究内容及章节安排
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 章节安排
第二章 监控系统架构及相关技术
    2.1 监控系统架构
        2.1.1 硬件平台
        2.1.2 上位机监控软件
    2.2 系统相关技术
        2.2.1 串口通信技术
        2.2.2 多线程技术
        2.2.3 软件集成技术
        2.2.4 热变形补偿机制
    2.3 本章小结
第三章 硬件平台的设计与实现
    3.1 硬件架构
    3.2 硬件介绍
    3.3 工程安装的可靠性设计
        3.3.1 防水外壳设计
        3.3.2 插拔式接线设计
        3.3.3 通信测试
        3.3.4 密封加固
    3.4 传感器标定
        3.4.1 标定方法的选择
        3.4.2 温度传感器标定
    3.5 系统预测试
    3.6 本章小结
第四章 软件平台的设计与实现
    4.1 软件开发语言介绍
    4.2 软件开发工具介绍
    4.3 软件平台设计
        4.3.1 平台C/S架构及其特点
        4.3.2 配置文件
        4.3.3 软件平台设计的基本思想
    4.4 数据库设计
        4.4.1 数据库简介
        4.4.2 SQL语言特点
        4.4.3 系统数据库设计
    4.5 平台软件功能概述及展示
        4.5.1 平台软件功能概述
        4.5.2 软件平台功能展示
    4.6 本章小结
第五章 工程现场安装与测试
    5.1 7.3 米实验天线安装
        5.1.1 传感器布局
        5.1.2 采集模块安装
        5.1.3 机房总线布局
    5.2 工程实地安装
        5.2.1 传感器布局
        5.2.2 采集模块安装
        5.2.3 方舱总线布局
    5.3 系统测试
    5.4 工程经验
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 系统的不足与完善
参考文献
致谢
作者简介

四、大型抛物面天线面板安装调整量的计算方法研究(论文参考文献)

  • [1]基于机电耦合理论的大型反射面天线副反射面补偿技术[D]. 班友. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [2]斜轴式太赫兹天线近场全息测量研究[D]. 张晓玲. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [3]大型全可动反射面天线结构保型及创新设计研究[D]. 冯树飞. 西安电子科技大学, 2019(07)
  • [4]某车载气象雷达总体结构设计[D]. 付璐. 东南大学, 2019(01)
  • [5]基于角度传感器的大口径射电望远镜面板实时位置计算方法[J]. 王从思,雷婷,严粤飞,许谦,王娜,郑元鹏,杜彪,连培园,薛松,段玉虎,石禹,贾昱. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2019(09)
  • [6]大型赋形面天线面型切换研究[D]. 王浩. 西安电子科技大学, 2018(02)
  • [7]大型射电望远镜天线主动面补偿研究进展[J]. 王从思,肖岚,项斌斌,王伟,许谦,蒋力,王娜,段宝岩. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2017(05)
  • [8]基于物理仿真的天线反射面装配优化技术研究[D]. 王豆. 西安电子科技大学, 2017(01)
  • [9]大型微波反射面天线机电耦合若干问题研究[D]. 连培园. 西安电子科技大学, 2017(01)
  • [10]抛物面天线测温及工程实现[D]. 孟文辉. 西安电子科技大学, 2015(03)

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大型抛物面天线板安装调整计算方法研究
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