CN106159458A - 三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统。其包括圆形桁架(1)、中心支柱(3)、网面索(4)、牵引索(5)、三根伸缩杆(7)和固定平台(11)；中心支柱由支撑索(10)固定在圆形桁架中心；中心支柱的顶部安装有馈源(2)；网面索与牵引索之间安装有紧固索(6)，调节紧固索的长度可控制网面索的形变，改变反射面形状；圆形桁架通过球面副连接结构(8)与三根伸缩杆连接；三根伸缩杆通过转动副连接结构(9)与固定平台连接；通过改变三根伸缩杆的长度，使环框柱型索网反射系统的方位角与俯仰角达到所要求的姿态。本发明结构简单，轻便灵活，能实现反射系统的方位和俯仰精确控制，可用于光、电能量的反射或汇聚。

Description

三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统

技术领域

本发明属于机械驱动技术领域，具体是一种环框柱型索网结构反射系统，可用于电磁能或光能的反射或汇聚。

背景技术

大型的反射系统不仅在通信、导航、探测、跟踪、测控等电子信息技术领域得到了广泛的应用，而且也将在太阳能应用技术领域得到扩展和应用，从而为实现全球气候大会上所承诺的节能减排目标提供有力的技术支持。

大型反射系统结构一般包括反射面，支撑背架，俯仰角和方位角调整控制装置。其中，反射面的型面精度是保证反射器有效工作的重要指标。由于地表环境下重力、风载、雨雪载荷的作用，为保证反射面的型面精度，目前大型反射系统结构中的反射面板多采用实面面板。使用这种实面面板的地面反射器，为保证其型面精度就需增加反射器面板和支撑背架的刚度，但刚度的提高就增加了质量，而质量增加又会增大重力变形，为减小重力变形就需进一步增大反射器跟踪定位支承座的刚度。因此，现有反射器的研制成本、研制周期都是相对较高，难以广泛使用。尽管也有反射面为网孔结构的反射器，但其口径面密度仍然远大于10.0Kg/m²。我国将于2016年完成建造的500m口径球面射电望远镜采用了基于主动反射面技术、柔索牵引馈源技术等系统级的创新设计思路，在地面上已经是超轻反射器结构，但其口径面密度仍然达到6.6Kg/m²，也使建造成本和材料成本很高，不利于大范围的推广使用。

在太空中，索网结构大型可展开天线得到了普遍应用。由于太空环境的重力近乎为零，这种刚柔组合的轻柔结构可以成型期望的型面精度，并且质量超轻，通常其口径面密度不超过0.4Kg/m²，这使得建造成本和材料成本费用很低，但这种索网结构不能直接用于地面。因为受到地面上重力及风等外部载荷的影响，反射面的型面精度会受到很大影响，无法满足使用的要求。

在俯仰角和方位角调整控制装置，即跟踪器上，目前常见的是传统双轴串联跟踪器，其两轴分别控制方位的转动和俯仰的转动，依次通过角度的变化来实现跟踪定位，这使得跟踪器的结构比较复杂、灵活性不高、稳定性差，加工成本高，安装效率低，维护成本高，且产生的累积误差难以消除，同时传统的俯仰方位跟踪器，在仰天的时候存在着一个无法“过顶”连续跟踪的“盲锥”区域，因此传统的俯仰跟踪器很难实现精确的连续跟踪。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提供一种通过三伸缩杆驱动实现跟踪定位的环框柱型索网反射系统，以在保证地面反射器中反射面期望型面精度的条件下，降低整个反射系统的成本，提高索网反射面的型面精度和跟踪器的连续跟踪精度。

本发明的技术方案是这样实现的：

一、技术原理

在自然界中，轻柔的蜘蛛网由于其质量超轻，其受重力的影响反而变小。再结合蜘蛛丝的相对强度，蜘蛛网在风雨载荷等作用下仍然可以很好地成形和发挥功效。

随着人类科技的不断发展，一些高强度的轻型材料如碳纤维管、凯夫拉线等逐渐得到推广应用，而且其成本也显著下降，已经由航天应用推广到众多民用产品，如钓鱼杆、风筝线等。薄壁钢管等传统的金属材料，因其成本低、质量轻同时具有良好的强度，也广泛用在高科技领域中。

对于三自由度的并联机构，由于其机构刚度高、位置误差不积累、控制简单方便、制造容易、价格低廉、无过顶“盲锥”区域等优点，其在机器人等先进领域已得到广泛的应用。

本发明采用高强度轻型材料，使系统中反射面的口径面密度尽量小于2.0Kg/m²，通过灵巧的索网结构形成可承受外部载荷的大型反射面；然后再用简单的三伸缩杆结构作为跟踪机构支撑控制该超轻的大型反射面的姿态。整个反射系统在满足反射面型面精度和外部载荷作用下的刚强度要求等的条件下，使系统整体的结构尽可能轻便，这样所用的材料也将尽可能少，从而保证其研制成本和维护成本也将尽可能低，进而可以得到广泛使用。

二.技术方案

根据上述原理，本发明的三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统，包括反射器和跟踪器，所述反射器，包括圆形桁架、馈源或集热器、中心支柱、网面索、牵引索、紧固索和支撑索；该圆形桁架的上圆环和下圆环通过上下支撑索与中心支柱连接；该馈源或集热器安装在中心支柱的顶部；该网面索、牵引索和紧固索三者组成的柔性索网组；

所述跟踪器，包括三根伸缩杆、转动副连接结构和固定平台；该三根伸缩杆的下端通过转动副连接结构与固定平台相连，且呈正三角形分布；

其特征在于：

中心支柱与支撑索之间通过交错方式连接，其连接个数是取三的倍数，以获得稳定性好的正三角形结构，避免圆形桁架与中心支柱之间发生相对转动；

网面索，由多根柔性绳索织成的纵横交错网组成，其安装在圆形桁架的上圆环与中心支柱之间，其上绑定用以反射电磁波金属丝网，或绑定用以汇聚太阳光的带通风小孔的柔性镀金属薄膜，形成第一层网面；

紧固索，由多根柔性绳索织成的纵横交错的网组成，其安装在圆形桁架的下圆环与中心支柱之间，形成第三层网面；

牵引索，由多根可伸缩的柔性绳索组成，每根可伸缩的柔性绳索的两端分别与网面索和紧固索的对应绳索节点连接，形成第二层网面，通过调节牵引索的长度控制网面索的形变，使反射面的形状发生改变；

跟踪器中，增设有球面副连接结构，用于将圆形桁架与三根伸缩杆连接为一个整体。

作为优选，所述球面副连接结构，包括三个加紧结构、中心块和球面副，三个加紧结构与球面副之间通过中心块连接为一个整体，且三个加紧结构与圆形桁架下圆环的三根圆杆固定连接，球面副与三根伸缩杆的上端连接，通过改变三根伸缩杆的长短改变圆形桁架的姿态。

作为优选，所述三根伸缩杆下端的外接圆直径根据工作空间确定：

当工作空间在不受限制的场合下，三根伸缩杆下端的外接圆直径与反射面的口径相同；

当工作空间受到严格限制的应用场合下，三根伸缩杆下端的外接圆直径远小于反射面的口径。

作为优选，所述网面索、牵引索、紧固索和支撑索均采用高强度的凯夫拉线轻柔材料。

作为优选，所述圆形桁架、中心支柱和三根伸缩杆，均采用高强度的碳纤维管轻型材料。

本发明具有如下优点：

1.本发明三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统中，上、下支撑索与中心支柱间采用交错方式连接，有效地解决了这种环框柱型索网结构可能存在的扭转不稳定性问题，显著提高了反射器的结构基频。

2.本发明采用两层纵横交错的柔性索网，即网面索和紧固索，通过牵引索的张拉形成反射器的反射面，与现有的采用实面面板作为反射面的地面反射器相比较，节省了大量的金属材料，显著降低了反射器的质量，同时也显著降低了控制姿态的支撑机构的质量，进而大幅降低了研制成本。

3.本发明采用金属丝网反射面，或者是分布有通风小孔的金属薄膜，风、雨等极易穿过，使反射器对风、雨等常规自然载荷有更佳的抵抗性，索网结构相比金属材料其热胀系数更低，这将显著减小热载荷对反射器型面精度的影响，使其适合于地表环境的应用。

4.本发明采用球面副连接结构可以方便快速的将构成简单且质量超轻的反射器和简单轻便的伸缩杆连接起来，且反射系统的安装不受工作空间的限制，因此反射系统可以在不同的工作空间方便快速的实现方位俯仰等姿态，可以圆满地解决经典的俯仰方位型跟踪器过天顶“盲锥区”空域连续的问题。

5.本发明反射系统采用了大量的高强度轻质材料，相比传统的金属面板的反射器，不仅节约了大量的材料，而且使整个反射系统即质量超轻又简单；由于整个反射系统超轻，简便，可以采用自动展开或者手动组装的结构形式，适合快速组装和建造，可显著降低反射器系统的研制、运作、维护和移动运输成本，以及提升抗毁坏和重装能力。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的初始状态示意图；

图2是本发明的第一实施例的运动状态示意图；

图3是本发明的第二实施例的初始状态示意图；

图4是本发明的第二实施例的运动状态示意图；

图5是图2中心支柱上排与前六根支撑索的反对称交错连接关系示意图；

图6是图2中心支柱下排与后六根支撑索的反对称交错连接关系示意图；

图7是图2中心支柱上排与前十二根支撑索的正对称交错连接关系示意图；

图8是图2中心支柱下排与后十二根支撑索的正对称交错连接关系示意图；

图9是本发明反射面中的球面副连接结构示意图；

图10是图2反射面初始状态无重力工况下的变形云图；

图11是图2反射面初始状态有重力工况下的变形云图；

图12是图2反射面俯仰角为30度工况下的变形云图；

图13是图2反射面俯仰角为45度工况下的变形云图；

图14是图2反射面俯仰角为60度工况下的变形云图。

以下参照附图对本发明做进一步详细描述：

具体实施方式

实施例1，工作空间不受限制的场合下，三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统。

参照图1和图2，本实例包括：圆形桁架1、馈源2、中心支柱3、网面索4、牵引索5、紧固索6、三根伸缩杆7、球面副连接结构8、转动副连接结构9、支撑索10和固定平台11；圆形桁架1、馈源2、中心支柱3、网面索4、牵引索5、紧固索6和支撑索10共同组成反射器；三根伸缩杆7、球面副连接结构8、转动副连接结构9和固定平台11，共同组成了跟踪器。其中：

圆形桁架1包括上圆环和下圆环，其上圆环与中心支柱3之间安装第一层纵横交错的柔性索网，形成反射面的网面索4，该网面索4上绑定有金属丝网用来反射电磁波；圆形桁架1的下圆环与中心支柱3之间安装有第二层纵横交错的柔性索网，形成反射面的牵引索5；网面索4与牵引索5之间连接有纵向的紧固索6，通过调节纵向紧固索6的长度控制网面索4的形变，改变反射面形状；

中心支柱3通过支撑索10固定在圆形桁架1的正中心，馈源2安装在中心支柱3的顶部；

在中心支柱3上，做上下两排数目各为6的连接孔；在圆形桁架1的上下圆环上，做数目各为12的连接孔。支撑索10由多根柔性绳索组成，柔性绳索的数目是取三的倍数，即柔性绳索数为6、9、12等，这些绳索通过交错连接的方式将圆形桁架1上的连接孔与中心支柱3上的连接孔连接起来，每根柔性绳索分别连接中心支柱3上的一个连接孔和圆形桁架1上的一个连接孔，这样可以获得稳定性好的三角形结构，这种交错对称连接可以给圆形桁架1和中心支柱3提供扭矩，使反射面的基频变高和结构稳固，避免圆形桁架1与中心支柱3之间发生相对转动。

所述中心支柱3与支撑索10的交错对称连接，有如下两种连接形式：

第一种连接形式是：在中心支柱3的上、下排连接孔分别与圆形桁架1的上、下圆环隔一个的连接孔之间通过前、后六根支撑索反对称连接。

参照图5，在中心支柱3的上排连接孔与圆形桁架1的上圆环隔一个的连接孔之间通过前六根支撑索反对称连接，即第一根支撑索连接圆形桁架1上圆环第一个连接孔u1与中心支柱3上排的第十二个连接孔u12，第二根支撑索连接圆形桁架1上圆环的第六个连接孔u6与中心支柱3上排的第七个连接孔u7，第三根支撑索连接圆形桁架1上圆环第二个连接孔u2与中心支柱3上排的第九个连接孔u9，第四根支撑索连接圆形桁架1上圆环第三个连接孔u3与中心支柱3上排的第八个连接孔u8，第五根支撑索连接圆形桁架1上圆环第四个连接孔u4与中心支柱3上排的第十一个连接孔u11，第六根支撑索连接圆形桁架1上圆环第五个连接孔u5与中心支柱3上排的第十个连接孔u10。

参照图6，在中心支柱3的下排连接孔与圆形桁架1的下圆环的连接口之间通过后六根支撑索反对称连接，即第一根支撑索连接圆形桁架1下圆环第一个连接孔d1与中心支柱3下排的第八个连接孔d8，第二根支撑索连接圆形桁架1下圆环第二个连接孔d2与中心支柱3的下排连接孔d7，第三根支撑索连接圆形桁架1下圆环连接孔d3与中心支柱3下排的第十个连接孔d10，第四根支撑索连接圆形桁架1下圆环第四个连接孔d4与中心支柱3下排的第九个连接孔d9，第五根支撑索连接圆形桁架1下圆环第五个连接孔d5与中心支柱3下排的第十二个连接孔d12，第六根支撑索连接圆形桁架1下圆环第六个连接孔d6与中心支柱3下排的第十一个连接孔d11。

第二种连接形式是：在中心支柱3的上、下排连接孔分别与圆形桁架1的上、下圆的连接孔之间通过前、后十二根支撑索对称连接。

参照图7，在中心支柱3的上排连接孔与圆形桁架1的上圆环的连接口之间通过前12根支撑索对称连接，即第一根支撑索连接圆形桁架1上圆环第一个连接孔u1与中心支柱3上排的第十三个连接孔u13，第二根支撑索连接圆形桁架1上圆环第二个连接孔u2与中心支柱3上排的第十八个连接孔u18，第三根支撑索连接圆形桁架1上圆环第三个连接孔u3与中心支柱3上排的第十四个连接孔u14，第四根支撑索连接圆形桁架1上圆环第四个连接孔u4与中心支柱3上排的第十三个连接孔u13，第五根支撑索连接圆形桁架1上圆环第五个连接孔u5与中心支柱3上排的第十五个连接孔u15，第六根支撑索连接圆形桁架1上圆环第六个连接孔u6与中心支柱3上排的第十六个连接口u16，第七根支撑索连接圆形桁架1上圆环第七个连接孔u7与中心支柱3上排的第十六个连接孔u16，第八根支撑索连接圆形桁架1上圆环第八个连接孔u8与中心支柱3上排的第十五个连接孔u15，第九根支撑索连接圆形桁架1上圆环第九个连接孔u9与中心支柱3上排的第十七个连接孔u17，第十根支撑索连接圆形桁架1上圆环第十个连接孔u10与中心支柱3上排的第十六个连接孔u16，第十一根支撑索连接圆形桁架1上圆环第十一个连接孔u11与中心支柱3上排的第十六个连接孔u16，第十二根支撑索连接圆形桁架1上圆环第十二个连接孔u12与中心支柱3上排的第十七个连接孔u17。

参照图8，在中心支柱3的下排连接孔与圆形桁架1的下圆环的连接口之间通过后12根支撑索对称连接，即第一根支撑索连接圆形桁架1下圆环第一个连接孔d1与中心支柱3下排的第十三个连接孔d13，第二根支撑索连接圆形桁架1下圆环第二个连接孔d2与中心支柱3下排的第十八个连接孔d18，第三根支撑索连接圆形桁架1下圆环第三个连接孔d3与中心支柱3下排的第十四个连接孔d14，第四根支撑索连接圆形桁架1下圆环第四个连接孔d4与中心支柱3下排的第十三个连接孔d13，第五根支撑索连接圆形桁架1下圆环第五个连接孔d5与中心支柱3下排的第十五个连接孔d15，第六根支撑索连接圆形桁架1下圆环第六个连接孔d6与中心支柱3下排的第十六个连接孔d16，第七根支撑索连接圆形桁架1下圆环第七个连接孔d7与中心支柱3下排的第十六个连接孔d16，第八根支撑索连接圆形桁架1下圆环第八个连接孔d8与中心支柱3下排的第十五个连接孔d15，第九根支撑索连接圆形桁架1下圆环第九个连接孔d9与中心支柱3下排的第十七个连接孔d17，第十根支撑索连接圆形桁架1下圆环第十个连接孔d10与中心支柱3下排的第十六个连接孔d16，第十一根支撑索连接圆形桁架1下圆环第十一个连接孔d11与中心支柱3下排的第十六个连接孔d16，第十二根支撑索连接圆形桁架1下圆环第十二个连接孔d12与中心支柱3下排的第十七个连接孔d17。

为了方便起见，本实例选择中心支柱3与圆形桁架1之间的支撑索连接方式选择第一种连接方式。

三根伸缩杆7的上端通过转动副连接结构8与圆形桁架1的下圆环相连，且呈正三角形分布，通过改变三根伸缩杆7的长度改变圆形桁架1的姿态；三根伸缩杆7的下端通过转动副连接结构9与固定平台11相连，且呈正三角形分布。

参照图9，所述转动副连接结构8，包括三个加紧结构81、中心块82和球面副83，三个加紧结构81与球面副83之间通过中心块82连接为一个整体，且三个加紧结构81与圆形桁架1下圆环的三根圆杆固定连接，球面副83与三根伸缩杆7的上端连接，通过改变三根伸缩杆7的长短改变圆形桁架1的姿态。每个加紧结构81包括加紧体、螺栓和螺母组成，通过旋转螺母使圆形桁架1下圆环处的圆管与加紧体紧密固定；中心块82为梯形块，其顶面和左右两个面分别与圆形桁架1下圆环的三根圆管垂直，且在这三个面上各钻有螺纹孔，用来固定三个加紧结构81；在中心块82的底面钻有螺纹孔，用来固定球面副83；球面副83，包括一个空心的中心球体和一个套在中心球体上且绕球体中心转动的空心半球体，该空心半球体的顶端中心处钻有螺纹孔，用于与中心块82的底面固定连接；中心球体的底端与三根伸缩杆7的上端固连；要保证球面副83的转角达到75度，所以选中心球体的直径是伸缩杆7外直径的7倍以上。

本实例的工作空间不受限制，则呈正三角形分布的三根伸缩杆7下端的外接圆直径与反射面的口径相同。

该三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统在安装初始状态下为仰天放置，即反射系统的圆形桁架1与固定平台11平行，根据工作要求，通过调整三根伸缩杆7的长度，使三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统的方位角与俯仰角满足所要求的位姿。

实施例2，空间受到严格限制的场合下，三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统。

参照图3和图4，本实例反射系统的结构与实施例1的结构相同，其不同之处在于，本实例的工作空间受到严格限制，则呈正三角形分布的三根伸缩杆(7)下端的外接圆直径远小于反射面的口径。

本发明的效果可以通过以下仿真实验来验证：

仿真1，对实施例1口径为15m的反射器在初始位置无重力时进行型面精度的仿真。

1.1)仿真系统及结构

设反射器的口径15m，焦径比0.4，环48等分，反射面索网径向为8等分，圆形桁架1中，其上下圆环的外径为0.016m，内径为0.015m，环框高度1m。中心支柱3的外径0.2m，高度5m。除上下各6根支撑索10外径为0.001m外，其它的柔性绳索外径均为0.0005m。所有刚性部件选择碳纤维材料，柔性绳索选择凯芙拉纤维材料。反射面薄膜采用厚度为20μm,镀铝芳纶薄膜。

1.2)仿真内容

将上述反射器呈初始位置放置，约束圆形桁架1下圆环呈中心对称的3个支撑点，在无重力作用下，对反射面进行静力平衡求解，仿真结果如图10所示。

从图10可以看出，无重力的情况下，其反射面的最大变形为0.0068m。通过计算，反射器结构基频为7.085Hz，反射器刚性部件质量为10.212Kg，柔性索网质量为0.46Kg，反射面薄膜质量为5.68Kg，反射器总质量16.36Kg，面密度为0.093Kg/m²，反射面表面均方根误差RMS＝0.02mm。

仿真2，对实施例1口径为15m的反射器在初始位置有重力时进行型面精度的仿真。

结构参数同仿真1，将反射器呈初始位置放置，约束圆形桁架1下圆环呈中心对称的3个支撑点，在重力作用下，对反射面进行静力平衡求解，仿真结果如图11所示。

从图11可以看出，在重力的情况下，其反射面的最大变形为0.014m。通过计算，得到反射面的表面均方根误差RMS＝3.41mm。

仿真3，对实施例1口径为15m的反射器在俯仰角为30度工况下的型面精度仿真。

结构参数同仿真1，将反射器呈俯仰角30度放置，约束圆形桁架1下圆环呈中心对称的3个支撑点，在重力作用下，对反射面进行静力平衡求解，仿真结果如图12所示。

从图12可以看出，在重力的情况下，其反射面的最大变形为0.015154m。通过计算，得到反射面的表面均方根误差RMS＝1.81mm。

仿真4，对实施例1口径为15m的反射器在俯仰角为45度工况下的型面精度仿真。

结构参数同仿真1，将反射器呈俯仰角45度放置，约束圆形桁架1下圆环呈中心对称的3个支撑点，在重力作用下，对反射面进行静力平衡求解，仿真结果如图13所示。

图13可以看出，在重力的情况下，其反射面的最大变形为0.013642m。通过计算，得到反射面的表面均方根误差RMS＝2.45mm。

仿真5，对实施例1口径为15m的反射器在俯仰角为60度工况下进行型面精度的仿真。

结构参数同仿真1，将反射器呈俯仰角60度放置，约束圆形桁架1下圆环呈中心对称的3个支撑点，在重力作用下，对反射面进行静力平衡求解，仿真结果如图14所示。

图14可以看出，在重力的情况下，其反射面的最大变形为0.011287m。通过计算，得到反射面的表面均方根误差RMS＝2.96mm。

上述仿真数据表明，该反射面若用于微波通信，其可工作在L、S波段。若考虑到风雨等可能的外部载荷，可适当增加刚性部件的刚强度，进而适当增加反射器系统的质量。即使如此，也有足够的设计空间，使得整个反射器系统的面密度小于2.0Kg/m²。

本文中所描述的以上具体实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的限制。显然，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。例如本实例使用了伸缩杆、牵引索、网面索、紧固索等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，若把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的，这种在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式或细节上的各种修改和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统，包括反射器和跟踪器，

所述反射器，包括圆形桁架(1)、馈源或集热器(2)、中心支柱(3)、网面索(4)、牵引索(5)、紧固索(6)和支撑索(10)；该圆形桁架(1)的上圆环和下圆环通过上下支撑索(10)与中心支柱(3)连接；该馈源或集热器(2)安装在中心支柱(3)的顶部；该网面索(4)、牵引索(5)和紧固索(6)三者组成的柔性索网组；

所述跟踪器，包括三根伸缩杆(7)、转动副连接结构(9)和固定平台(11)；该三根伸缩杆(7)的下端通过转动副连接结构(9)与固定平台(11)相连，且呈正三角形分布；

其特征在于：

中心支柱(3)与支撑索(10)之间通过交错方式连接，其连接个数是取三的倍数，以获得稳定性好的三角形结构，避免圆形桁架(1)与中心支柱(3)之间发生相对转动；

网面索(4)，由多根柔性绳索织成的纵横交错网组成，其安装在圆形桁架(1)的上圆环与中心支柱(3)之间，其上绑定用以反射电磁波金属丝网，或绑定用以汇聚太阳光的柔性镀金属薄膜，形成第一层网面；

紧固索(5)，由多根柔性绳索织成的纵横交错的网组成，其安装在圆形桁架(1)的下圆环与中心支柱(3)之间，形成第三层网面；

牵引索(6)，由多根可伸缩的柔性绳索组成，每根可伸缩的柔性绳索的两端分别与网面索(4)和紧固索(5)的对应绳索节点连接，形成第二层网面，通过调节牵引索(6)的长度控制网面索(4)的形变，使反射面的形状发生改变；

跟踪器中，增设有球面副连接结构(8)，用于将圆形桁架(1)与三根伸缩杆(7)连接为一个整体。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于球面副连接结构(8)，包括三个加紧结构(81)、中心块(82)和球面副(83)，三个加紧结构(81)与球面副(83)之间通过中心块(82)连接为一个整体，且三个加紧结构(81)与圆形桁架(1)下圆环的三根圆杆固定连接，球面副(83)与三根伸缩杆(7)的上端连接，通过改变三根伸缩杆(7)的长短改变圆形桁架(1)的姿态。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于每个加紧结构(81)包括加紧体、螺栓和螺母组成，通过旋转螺母使圆形桁架(1)下圆环处的圆管与加紧体紧密固定。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于中心块(82)为梯形块，其顶面和左右两个面分别与圆形桁架(1)下圆环的三根圆管垂直，且在这三个面上各钻有螺纹孔，用来固定三个加紧结构(81)；在中心块(82)的底面钻有螺纹孔，用来固定球面副(83)。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于球面副(83)，包括一个空心的中心球体和一个套在中心球体上且绕球体中心转动的空心半球体，该空心半球体的顶端中心处钻有螺纹孔，用于与中心块(82)的底面固定连接；中心球体的底端与三根伸缩杆(7)的上端固连，且中心球体的直径是伸缩杆(7)外直径的7倍以上。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于呈正三角形分布的三根伸缩杆(7)的下端的外接圆直径根据工作空间确定：

当工作空间在不受限制的场合下，三根伸缩杆(7)下端的外接圆直径与反射面的口径相同；

当工作空间受到严格限制的应用场合下，三根伸缩杆(7)下端的外接圆直径远小于反射面的口径。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于网面索(4)、牵引索(5)、紧固索(6)和支撑索(10)均采用高强度的凯夫拉线轻柔材料。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于圆形桁架(1)、中心支柱(3)和三根伸缩杆(7)，均采用高强度的碳纤维管轻型材料。