CN106058422A - 一种低面占比星载平面天线支撑桁架及装调方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低面占比星载平面天线支撑桁架及装调方法，支撑桁架的多接头铰链与天线内板、天线外板以及卫星平台之间均采用“三角”支撑构型，且多接头铰链与卫星平台构成的平面与所述天线内板平行，使得机构在拥有较小面占比（支撑桁架所占面积与卫星平台面积之比）的同时，能有效提高其空间扭转和侧摆的支撑刚度。本发明还提供了一种星载平面天线支撑桁架的“插卡式”装配调节方法，尤其对多杆机构而言，该方法在装调过程中无需反复拆装杆件，具有操作简单方便，易于装调，装调效率高的优势，同时也一定程度上减轻了连接螺牙的磨损。
Description
技术领域
本发明涉及航天飞行器技术领域，尤其涉及一种低面占比星载平面天线支撑桁架及装调方法。
背景技术
目前，国内外对卫星太阳翼可展机构的研究和应用较多，太阳翼在轨展开后无特殊精度要求；而SAR平板天线由于展开后天线的形面精度对天线的电性能有直接影响，对其成像质量有很大关系，为确保SAR天线在轨展开后保持较大的刚度，通常在天线背面采用杆系支撑的方案。国外应用比较典型的有加拿大的RADARSAT卫星，国内在雷达卫星的研制方面起步较晚，已在轨的遥感雷达卫星天线与RADARSAT-1结构相近。针对平板SAR天线发展的结构特点，其不足之处主要表现在：
a. 桁架杆系与航天器平台采用单点横杆支撑连接，其整体支撑刚度有待提高；
b. 在地面集成和试验调试过程中，通常采用增加或减少不同厚度的调整垫片来调节杆长，杆件每次调节都必须拆装，对于多杆机构而言，存在拆装频繁，装调过程复杂，装调效率低以及连接螺牙易磨损等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低面占比星载平面天线支撑桁架，使机构在拥有较小面占比（支撑桁架所占面积与卫星平台面积之比）的同时，能有效提高其空间扭转和侧摆的支撑刚度。
为实现上述目的，本发明提出一种低面占比星载平面天线支撑桁架，所述天线内板通过所述根部铰链与所述卫星平台连接；所述天线内板和所述天线外板通过所述板间铰链连接；所述支撑桁架与所述天线内板通过四个所述安装支座连接，与所述天线外板通过两个所述安装支座连接，与卫星平台通过两个所述安装支座连接。
在所述支撑桁架中，所述多接头铰链与所述天线外板呈“三角”支撑构型；所述多接头铰链与所述天线内板呈两个“三角”支撑构型；所述多接头铰链与所述卫星平台呈“三角”支撑构型，且所处平面与所述天线内板平行，从而在所述多接头铰链和所述卫星平台之间形成稳定的三角形连接关系，有效提高其在空间扭转（绕X向）和侧摆（绕Z向）的刚度。
在所述支撑桁架中，两杆之间通过杆间铰链连接，多杆之间通过多接头铰链连接；所述调整垫片安装于各杆件与所述杆间铰链连接端，并由4个所述连接螺钉连接固定。
其中，所述根部铰链在所述天线内板展开到位后具备锁定的功能，且在夹角90°时实现锁定；
其中，所述板间铰链在所述天线外板展开到位后具备锁定的功能，且在夹角180°时实现锁定。
其中，所述安装支座通过螺钉固定在所述天线内板、天线外板以及卫星平台侧壁；
其中，所述杆间铰链具有杆件展开到位后锁定的功能，且在杆件夹角180°时实现锁定；所述多接头铰链在杆件展开到位后不锁定。
同时，为解决上述问题，本发明的另一技术方案还提供了一种低面占比星载平面天线支撑桁架的装调方法，对支撑桁架进行地面装配及调试：
在支撑桁架装调时，先按照支撑桁架的设计尺寸进行总装；然后根据天线的总装精度要求，无需拆下杆件，先用所述工艺垫片进行试装，对其杆长进行调整，待杆长调整完毕后，将所述工艺垫片拆下，并换装为所述调整垫片。具体调整方法如下：调节前，需将连接所述杆间铰链和杆件的所述连接螺钉拧松；根据天线总装要求，将所需厚度的所述工艺垫片插入所述杆间铰链和杆件之间，并拧紧所述连接螺钉；若调整后的杆长仍不满足总装要求，可继续在所述杆间铰链和杆件之间插入一定厚度和数量的所述工艺垫片；直至杆长调节完成后，将装调过程中所用的不同厚度的所述工艺垫片全部拆下，并换装上等厚度的所述调整垫片，并拧紧所述连接螺钉。
本发明由于采取上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1）本发明提供的一种低面占比星载平面天线支撑桁架及装调方法，支撑桁架的多接头铰链与天线内板、天线外板以及卫星平台均采用“三角”支撑构型，且与卫星平台构成的平面与所述天线内板的平面平行，使得机构在拥有较小面占比（支撑桁架所占面积与卫星平台面积之比）的同时，能有效提高其空间扭转和侧摆的支撑刚度；
2）本发明提供的一种低面占比星载平面天线支撑桁架及装调方法，该“插卡式”方法在装调过程中无需反复拆装杆件，具有操作简单方便，易于装调，装调效率高的优势，同时也一定程度上减轻了连接螺牙的磨损，尤其适用于多杆机构的装调。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种低面占比星载平面天线支撑桁架展开状态的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种低面占比星载平面天线支撑桁架的调整垫片安装示意图；
图3是本发明实施例提供的一种低面占比星载平面天线支撑桁架装调用工艺垫片结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种低面占比星载平面天线支撑桁架及装调方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1至图2所示，本发明实施例提供的一种低面占比星载平面天线支撑桁架，所述天线内板03通过所述根部铰链02与所述卫星平台01连接；所述天线内板03和所述天线外板06通过所述板间铰链05连接；所述支撑桁架08与所述天线内板03通过四个所述安装支座07连接，与所述天线外板06通过两个所述安装支座07连接，与卫星平台01通过两个所述安装支座07连接。
在所述支撑桁架中，所述多接头铰链04与所述天线外板06呈“三角”支撑构型；所述多接头铰链04与所述天线内板03呈两个“三角”支撑构型；所述多接头铰链04与所述卫星平台01呈“三角”支撑构型，且所处平面与所述天线内板03平行，从而在所述多接头铰链04和所述卫星平台01之间形成稳定的三角形连接关系，有效提高其在空间扭转绕X向和侧摆绕Z向的刚度。
在所述支撑桁架08中，两杆之间通过杆间铰链09连接，多杆之间通过多接头铰链04连接；所述调整垫片11安装于各杆件与所述杆间铰链09连接端，并由4个所述连接螺钉10连接固定。
其中，所述根部铰链02在所述天线内板03展开到位后具备锁定的功能，且在夹角90°时实现锁定；
其中，所述板间铰链05在所述天线外板06展开到位后具备锁定的功能，且在夹角180°时实现锁定。
其中，所述安装支座07通过螺钉固定在所述天线内板03、天线外板06以及卫星平台01侧壁；
其中，所述杆间铰链09具有杆件展开到位后锁定的功能，且在杆件夹角180°时实现锁定；所述多接头铰链04在杆件展开到位后不锁定。
同时，为解决上述问题，本发明实施例还提供了一种低面占比星载平面天线支撑桁架及装调方法，进行地面装配及调试：
如图3所示，在支撑桁架装调时，先按照支撑桁架的设计尺寸进行总装；然后根据天线的总装精度要求，无需拆下杆件，先用所述工艺垫片12进行试装，对其杆长进行调整，待杆长调整完毕后，将所述工艺垫片12拆下，并换装为所述调整垫片11。具体调整方法如下：调节前，需将连接所述杆间铰链09和杆件的所述连接螺钉10拧松；根据天线总装要求，将所需厚度的所述工艺垫片12插入所述杆间铰链09和杆件之间，并拧紧所述连接螺钉10；若调整后的杆长仍不满足总装要求，可继续在所述杆间铰链09和杆件之间插入一定厚度和数量的所述工艺垫片12；直至杆长调节完成后，将装调过程中所用的不同厚度的所述工艺垫片12全部拆下，并换装上等厚度的所述调整垫片11，并拧紧所述连接螺钉10。
本发明提供的一种低面占比星载平面天线支撑桁架及装调方法，支撑桁架的多接头铰链与天线内板、天线外板以及卫星平台之间均采用“三角”支撑构型，且多接头铰链与卫星平台构成的平面与所述天线内板平行，使得机构在拥有较小面占比（支撑桁架所占面积与卫星平台面积之比）的同时，能有效提高其空间扭转和侧摆的支撑刚度。本发明还提供了一种星载平面天线支撑桁架的“插卡式”装配调节方法，尤其对多杆机构而言，该方法在装调过程中无需反复拆装杆件，具有操作简单方便，易于装调，装调效率高的优势，同时也一定程度上减轻了连接螺牙的磨损。
Claims (6)
1.一种低面占比星载平面天线支撑桁架，其特征在于，包括：卫星平台（01）、根部铰链（02）、天线内板（03）、多接头铰链（04）、板间铰链（05）、天线外板（06）、安装支座（07）、支撑桁架（08）、杆间铰链（09）、连接螺钉（10）、调整垫片（11）；
所述天线内板（03）通过所述根部铰链（02）与所述卫星平台（01）连接；所述天线内板（03）和所述天线外板（06）通过所述板间铰链（05）连接；所述支撑桁架（08）与所述天线内板（03）通过四个所述安装支座（07）连接，与所述天线外板（06）通过两个所述安装支座（07）连接，与卫星平台（01）通过两个所述安装支座（07）连接；
所述多接头铰链（04）与所述天线外板（06）呈“三角”支撑构型；所述多接头铰链（04）与所述天线内板（03）呈两个“三角”支撑构型；所述多接头铰链（04）与所述卫星平台（01）呈“三角”支撑构型，且所处平面与所述天线内板（03）平行，从而在所述多接头铰链（04）和所述卫星平台（01）之间形成稳定的三角形连接关系；
在所述支撑桁架（08）中，两杆之间通过杆间铰链（09）连接，多杆之间通过多接头铰链（04）连接；所述调整垫片（11）安装于各杆件与所述杆间铰链（09）连接端，并由4个所述连接螺钉（10）连接固定。
2.如权利要求1所述的一种低面占比星载平面天线支撑桁架，其特征在于：
所述根部铰链（02）在所述天线内板（03）展开到位后具备锁定的功能，且在夹角90°时实现锁定。
3.如权利要求1所述的一种低面占比星载平面天线支撑桁架，其特征在于：
所述板间铰链（05）在所述天线外板（06）展开到位后具备锁定的功能，且在夹角180°时实现锁定。
4.如权利要求1所述的一种低面占比星载平面天线支撑桁架，其特征在于：
所述杆间铰链（09）具有杆件展开到位后锁定的功能，且在杆件夹角180°时实现锁定。
5.基于权利要求1～4中任一一种低面占比星载平面天线支撑桁架的装调方法，其特征在于，包括以下步骤：
在支撑桁架装调时，先按照支撑桁架的设计尺寸进行总装；然后根据天线的总装精度要求，无需拆下杆件，先用所述工艺垫片（12）进行试装，对其杆长进行调整；待杆长调整完毕后，将所述工艺垫片（12）拆下，并换装为所述调整垫片（11）。
6.如权利要求5所述的一种低面占比星载平面天线支撑桁架的装调方法，其特征在于：调节前，需将连接所述杆间铰链（09）和杆件的所述连接螺钉（10）拧松；根据天线总装要求，将所需厚度的所述工艺垫片（12）插入所述杆间铰链（09）和杆件之间，并拧紧所述连接螺钉（10）；若调整后的杆长仍不满足总装要求，可继续在所述杆间铰链（09）和杆件之间插入一定厚度和数量的所述工艺垫片（12）；直至杆长调节完成后，将装调过程中所用的不同厚度的所述工艺垫片（12）全部拆下，并换装上等厚度的所述调整垫片（11），并拧紧所述连接螺钉（10）。
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