CN111193095A - 星载天线可展开机构 - Google Patents

Abstract

本发明开关的一种星载天线可展开机构，旨在提供一种定位精度高、工作稳定可靠的展开机构。本发明通过下述技术方案予以实现：在伸展臂上安装有对应无源驱动铰链的解锁机构和位于伸展臂下方，对应关节铰链旋转轴的锁定机构，在收纳状态下，天线反射器通过无源驱动铰链连接关节旋转后，通过解锁机构固定在伸展臂上；启动锁定指令，锁定机构执行解锁动作，同步齿轮传动关节铰链的弹性势能驱动伸展臂，绕同步齿轮传动关节铰链轴线缓慢转动，锁定机构通过解锁机构连接的拉索，触发解锁机构的解锁动作，拉索联动解锁机构解锁，释放伸展臂；解锁后，无源驱动铰链按照旋转方向缓慢转动到预定角度，逐步完成伸展臂和天线的展开动作，锁定并保持为工作状态。

Description

星载天线可展开机构

技术领域

本发明涉及宇航星载用机构，特别涉及了一种星载天线的可展开机构。

背景技术

航空航天领域可展开机构有着不可替代的地位，已用作太阳帆板、可展示空间站雷达天线、空间射电望远镜发射天线、空间操作平台以及伸展臂等。空间可展开机构是由柔索、杆系、梁和板，通过系固、铰链、滑动配合、折叠等连接方式组成的结构单元，以叠压缩状送入太空，在马达(动力型)或弹簧释放(储能型)驱动下展开。空间可展机构的主要指标是收纳率、质量和展开可靠度以及结构刚度等。高的收纳率使机构能折叠成较小的体积而置于有效载荷舱中；质量轻，能降低发射成本；展开可靠度高，尽可能地降低风险；刚度较高，结构具有较好的稳定性。

星载天线广泛应用于空间对地观测和通信。由于火箭有效运载空间、运载力的限制，要求天线在发射阶段以折叠状固定在运载工具有效载荷舱内，待航天器进入轨道后，再由地面控制中心指令其在空间轨道按设计要求，逐步完成展开动作，然后锁定并保持为工作状态。因此，天线的可展开性成为现代空间天线的一个显著特征。星载天线作为卫星有效载荷，是完成探测、数据通信和测控等活动必要的装备。随着观测分辨率、指向精度要求的提高,作为保证星载天线刚度和传递展开动力的核心部件,可展开支撑桁架机构向着高刚度、大面积和展开，运动简单的方向发展。为提高卫星发射的效费比，需要尽可能减少卫星整星体积和重量，这需要在发射状态时将天线折叠在一个狭小的空间里；为防止卫星天线工作时对星上其他天线的信号干扰或信号遮挡，当卫星进入预定轨道后，卫星天线锁定机构解除锁定，伸展臂和天线反射面按照预定的速度展开，使得星载天线同卫星本体保持一定距离并达到可工作状态；此外，为了能够和地面顺畅联系，保证要求的覆盖范围，定向天线还对天线展开机构展开到位后有确定性的指向，并且对定向精度有较高要求。

可展开卫星天线经过近几十年的发展，为了适应不同的需求，其形式可谓是多种多样，并且随着新型宇航材料、加工装配技术的提高、各学科领域不断提出更高的要求。新的形式不断涌现，然而，尽管形式众多，驱动方式的各异而衍生出不同的具体形式。仍然可以分为三种基本类型：固面展开天线、充气硬化展开天线、网格状展开天线。固面展开天线的典型特点是天线的反射面由几块刚性曲板组成，在收纳状态下，刚性曲板折叠包围在一个中央圆筒周围，固面展开天线的优点是可以达到很高的型面精度，缺点是收纳率不高，重量大，因而使其口径的进一步增大受到限制。充气硬化展开天线主要由柔性材料(经过化学树脂处理的Kevlar膜材或Mylar膜材)制造，其展开原理是民用建筑中的充气膜结构相同，通过内部气体使结构膨胀至所需要的形状位置，与民用膜结构不同的是，膨胀到指定位置后，在太阳紫外光的照射下，经过化学处理的膜材发生化学硬化作用，固定在指定位置，这时，即使内部气体泄漏，也不会造成天线型面精度的损失。从结构方面看，该类天线主要由充气硬化支撑杆、充气硬化支撑环、充气硬化中心体构成。充气硬化中心体在展开硬化后成为扁豆状，一面为透明，另一面涂抹反射性材料，形成天线的反射面。但是，充气展开天线也存在一些缺点，比如：在各类星载展开天线中，空间环境对充气式天线结构的影响最大。而且充气式展开天线材料(特别是膜面材料)要求极高，其反射面精度通常难以得到保证。网格状展开天线结构比较简单，收缩率较大，即使天线口径达到100m也能够满足收拢要求。但其刚度、抗振性、反射面精度都比较差。另外，在每种基本类型下，根据天线反射器结构形式的不同,星载可展开天线大致分为板状反射面天线、网状反射面天线以及薄膜型反射面天线三大类,板状反射面可展开天线板状反射面可展开天线主要是由大量刚性金属板或碳纤维增强塑料由于实体面板可通过精加工提高反射曲面精度,完全能够满足天线高精度的要求。因此,实体反射面天线的最大优点是精度高。但这种天线具有结构重量大,收缩比小的缺点,一般不能应用于大型可展开天线。网状反射面可展开天线这种天线反射器为索网结构,这种天线的装配和调整难度都比较大。而且展开的可靠性也比较低。薄膜型反射面天线薄膜型反射面天线,首先将能够反射电波的涂料涂在薄膜上,制成充气式结构,发射入轨后,经气体膨胀成型,然后再利用紫外线的照射使反射膜硬化成型。这种天线有几个比较明显的优点:飞行硬件的成本低构重量轻以及工作寿命比较长。这种天线的反射器采用具有一定柔性和一定自回弹性能的薄膜材料制成,反射面既可以是网状的也可以是实体面的,因此,它可以满足网状天线不能适应的高频段要求,又可以省去面板天线中的活动关节等复杂机械结构,降天线重量低。薄膜反射面天线的展开可靠性，制造成本，结构重量及收拢体积比较优越，但对膜面材料求极高,其反射面精度通常难以得到保证,所能达到的形面精度不高，固面天线的只能满足形面精度的要求，其他方面的特性都比较差。目前这类天线还处于研究阶段。

空间可展开机构应根据具体情况选择不同的驱动形式。目前，国内外运用于空间可展开天线的主要驱动形式有：微电机驱动、气压液压驱动、自伸展驱动和弹簧驱动。微电机驱动主要是利用微型电机驱动主动件或者通过传动使结构逐渐展开。这种驱动形式主要运用于整体结构逐级展开的可展开天线形式中，其主要特点是天线展开过程平稳，展开过程易于控制，展开精度高，对结构的冲击比较小。但在结构中增加了电机、电源等设备，使得结构比较复杂。气压液压驱动主要是指两种情况，一是对于充气薄膜天线，这种结构采用充气产生气压驱动可展开天线部件或反射面展开；另外，液压驱动通常是指由液压系统推动杆件或构件运动，从而带动整个天线系统展开。其中，气压液压驱动形式运用于星载可展开天线还处于研究阶段，仍然存在许多问题。自伸展驱动形式主要是将空间可展开天线的部分构件或者某些特定构件的中点，甚至整个结构采用记忆合金或者其它特殊材料制成，使其能够在特定环境下按照设计要求自动展开。弹簧驱动主要分为拉压弹簧和扭转弹簧(扭簧)。对于拉压弹簧驱动，一般将其安装在展开过程中长度尺寸需要改变的杆件中，结构收拢折叠时，弹簧处于拉伸或压缩状态而存储弹性能量；当解锁后，弹簧收缩或伸展驱动天线展开。对于扭簧驱动，通常是在天线各节点或杆件关节按照特定要求进行设置，天线处于收拢折叠状态时，扭簧受预应力作用存储弹性变形能，当结构解锁后扭簧释放应变能，驱动天线结构展开。弹簧驱动形式的优点是系统相对独立，展开可靠性高。采用弹簧驱动形式，在关节中设置扭簧，折叠时扭簧受到预应力存储弹性变形势能，当天线结构解锁后，扭簧释放弹性能，驱动环、肋关节展开，从而使整个结构展开。将齿轮主体设计为腔体结构，将扭簧设置在其中。扭簧的一端固定在齿轮上，另一端与销轴相连，销轴与关节央板固定，不能转动而齿轮以销轴为中心轴旋转。试验证明，以上三个方案都能完成驱动要求。但是，其中方案一由于驱动扭簧加载在齿轮内部，所以无形中加大了齿轮的厚度，也同时增大了关节的重量：而方案二、三两个方案中将扭簧加载在齿轮外部，不仅可以减小齿轮的重量，同时方案二中将扭簧装配在齿轮上下表面上，这样扭簧旋转产生的力量平均施加在齿轮上下表面上，因此在轴向上不会产生偏移，保证了精度，方案三用同一根扭簧的两个力臂分别驱动左、右齿轮转动，这样两个齿轮同时承载相同大小的驱动力，保证关节的平稳性。

天线伸展臂是拓展天线工作空间并为天线提供固定支撑的重要部件，这要求伸展臂具有折叠和展开的功能。通常，展开功能需要设计机构自动展开来实现。当卫星处于地面发射状态时，伸展臂靠预先手动收拢；当卫星进入预定轨道后，伸展臂靠驱动机构展开到预定位置，为卫星天线提供支撑。目前许多伸展臂机构采用电机作为动力源，依靠电机输出的扭矩带动整个机构展开，电机驱动虽然可以有效的控制展开速度，减少机构展开过程中对天线造成的振动冲击，但复杂的驱动机构既增加了重量，也降低了机构的可靠性，容易引起伸展臂机构展开失效，导致任务失败。因此要求展开结构具有非常高的展开可靠性。展开可靠性直接关系到整个天线结构的结构精度和可重复性。高精度与可重复性对于任何的空间可展开结构，都必须要求高精度的几何定位。由于空间可展开结构在其运行轨道展开，展开可重复性及其重复展开精度将决定结构几何定位精度，进而影响整个结构的工作性能。

星载天线根据卫星平台的安装空间需求，需要在折叠状态时布局在与卫星对地面垂直的侧面，锁定机构释放后，伸展臂连同天线沿边缘朝卫星对地面翻转特定角度以达到天线所需的指向角度；为了获取更大的运动包络空间，伸展臂连同天线通常还需沿另一维转轴旋转一定角度来实现。为实现这一功能需求，可展开机构通常需设置两个旋转驱动铰链，通过两维转动来实现预定功能。这种方案增加了结构的复杂度。

采用机械扫描方式的星载天线，工作时自身也有伺服旋转机构，在发射阶段时，也需要利用锁定机构将可旋转部分固定。天线及其伸展臂需设置多个锁定点，常用的方案是每个锁定点都采用一个独立的解锁机构，或通过机构实现锁定点的刚性联动来解锁，采用多个独立解锁机构会增大解锁装置对平台的电能需求，而通过刚性联动会增加机构重量，不利于产品的小型轻量化设计。

星载可展开天线大多采用被动展开动力源(如扭簧,压簧等),由于天线系统的柔性较大,天线在展开过程中，除发生刚体位移外,还发生弹性变形,天线通过布置于节点上的弹簧展开，并必须使用两个旋转铰链才能完成的展开动作，它的缺点是结构重量大、制造成本很高。两种运动是相互藕合的，再加上铰链间隙及摩擦的影响，天线的装配和调整难度都比较大，而且展开的可靠性也比较低。大型星载可展开天线所具有的尺寸大,刚性小且展开机构复杂,所处环境恶劣；同时由于天线的刚度较小,固有频率很低(完全展开状态)。

随着空间事业的发展,大型空间天线的应用需求变得愈加迫切,运载火箭的限制,又导致了大型空间天线朝着可展开可建造的方向发展。空间大型可展开结构如大型可展开天线、太阳能帆板等在航天领域应用越来越广泛，涵盖了卫星通信、电子侦察、空间站应用、登月工程、深空探测等方面，现役大型可展开卫星天线的口径一般在6米～30米之间，有的已经达到了150米。大型星载天线展开机构中常采用齿轮系统来实现桁架结构的同步展开,而卡滞失效是展开机构中同步齿轮副的一种主要失效形式。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单、重量轻，灵活度高，定位精度高、工作稳定可靠的星载天线可展开机构。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种星载天线可展开机构，包括，安装在底座1上的无源驱动同步齿轮传动关节铰链2和一端通过同步齿轮传动关节铰链2铰接固定在卫星本体14上的伸展臂3，另一端通过天线旋转轴连接的天线8，以及安装在天线8连杆自由端天线反射器9上的无源驱动铰链6，其特征在于：在伸展臂3上安装有对应所述无源驱动铰链6的解锁机构5和位于伸展臂3下方，对应关节铰链2旋转轴的锁定机构4，在收纳状态下，天线反射器9通过无源驱动铰链6连接关节旋转后，通过解锁机构5固定在伸展臂3上，所述伸展臂3通过锁定机构4固定卫星本体14侧面上；当卫星到达预定轨道并收到展开指令后，启动锁定指令，锁定机构4执行解锁动作，同步齿轮传动关节铰链2的弹性势能驱动伸展臂3，绕同步齿轮传动关节铰链2轴线缓慢转动，锁定机构4通过解锁机构5连接的拉索7，触发解锁机构5的解锁动作，拉索7联动解锁机构5解锁，释放伸展臂3；解锁后，无源驱动同步齿轮传动关节铰链2和无源驱动铰链6按照旋转方向缓慢转动到预定角度，逐步完成伸展臂3和天线8的展开动作，然后锁定并保持为工作状态。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

结构简单、重量轻。本发明包括，安装在卫星平台1上的无源驱动同步齿轮传动关节铰链2和一端通过同步齿轮传动关节铰链2铰接固定在卫星本体14上的伸展臂3，另一端通过天线旋转轴16连接的天线8，以及安装在天线8连杆自由端天线反射器9上的无源驱动铰链6，结构的小型轻量化设计，通过一个旋转铰链就可实现常规方法必须使用两个旋转铰链才能完成的展开动作，降低了展开机构的复杂度，减轻了结构重量。天线可展开机构在完全收拢状态下，可有效减少天线占用的体积，显著提高天线发射的效费比。

灵活度高，定位精度高。本发明在伸展臂3上安装有对应所述无源驱动铰链6的解锁机构5和位于伸展臂3下方，对应铰链2旋转轴的锁定机构4，当处于发射收拢状态时，天线反射器9通过无源驱动铰链6旋转后通过解锁机构5固定在伸展臂3上，铰链采用发条驱动结合擒纵机构的无源铰链结构，可以独立控制机构展开的速度，可实现各关节机构按照预定的时序展开。可控制的展开速度既减轻了机构受展开动作冲击的影响，又可满足进行复杂展开任务动作的需求。伸展臂3通过锁定机构4固定卫星本体14侧面上；可根据具体空间需求调整收藏空间和展开角度，灵活度高。不仅明显降低了天线的整体重量，而且大大提高天线结构的收拢率和展开可靠性；

工作稳定可靠。本发明采用锁定机构4通过解锁机构5连接的拉索7，触发解锁机构5的解锁动作，拉索7联动解锁机构5解锁，释放伸展臂3；通过释放铰链的弹性势能实现，并采用拉索实现两个锁定机构的联动解锁释放，实现解锁，释放方式简单、可靠，铰链通过发条机构存储机械弹性势能展开机构，不需电机驱动，减少了系统对电能功耗的需求，压力的控制等方面都有更大的选择空间，进一步降低了质量和提高了构型精度。

本发明展开过程通过释放铰链的弹性势能实现，并实现了解锁结构的小型轻量化设计。可展开机构在完全收拢状态下，可有效减少天线占用的体积，显著提高天线发射的费效比。

本发明的可展开机构不仅适用于卫星天线，还可以用于具有类似收藏和展开需求的功能机构中。

附图说明

本发明的具体结构由以下的实施及其附图给出。

图1是本发明星载天线可展开机构收藏状态的结构示意图。

图2是图1展开状态的示意图。

图3是图1收藏状态与展开状态各组成部分的几何关系图。

图4是联动解锁结构的工作原理示意图。

图5是星载天线可展开机构的一种典型应用场景下的收藏布局示意图。

图6是图5的展开状态示意图。

图中：1底座，2同步齿轮传动关节铰链，3伸展臂，4锁定机构，5解锁机构，6无源驱动铰链，7拉索，8天线，9天线反射器，10天线收纳状态固定面，11伸展臂起始连接轴线，12天线展开状态固定面，13铰链2的旋转轴线，14卫星本体，15拉索7的解锁运动方向，16天线旋转轴。

具体实施方式

实施例1

参阅图1图2。在以下描述的优选实施例中，一种星载天线可展开机构，包括，安装在卫星本体14上的无源驱动同步齿轮传动关节铰链2和一端通过同步齿轮传动关节铰链2铰接固定在卫星本体14上的伸展臂3，另一端通过天线旋转轴16连接的天线8，以及安装在天线8连杆自由端天线反射器9上的无源驱动铰链6，其特征在于：在伸展臂3上安装有对应所述无源驱动铰链6的解锁机构5和位于伸展臂3下方，对应无源驱动铰链2的锁定机构4，当处于发射收拢状态时，天线反射器9通过无源驱动铰链6连接关节旋转后通过解锁机构5固定在伸展臂3上，所述伸展臂3通过锁定机构4固定在卫星本体14侧面上；当卫星到达预定轨道并收到展开指令后，启动锁定指令，锁定机构4执行解锁动作，同步齿轮传动关节铰链2的弹性势能驱动伸展臂3绕同步齿轮传动关节铰链2轴线缓慢转动，锁定机构4通过解锁机构5连接的拉索7，触发解锁机构5的解锁动作，拉索7联动解锁机构5解锁，释放伸展臂3；解锁后，无源驱动同步齿轮传动关节铰链2和无源驱动铰链4按照旋转方向缓慢转动到预定角度，逐步完成伸展臂3和天线8的展开动作，然后锁定并保持为工作状态。

实施例1

结合图2。本实施方式的星载天线的可展开机构由同步齿轮传动关节铰链2、伸展臂3、锁定机构4和解锁机构5组成。天线8是可展开机构的有效载荷，天线8在达到工作状态需先将解锁机构5解锁，连接天线8本体和天线反射器9的无源驱动铰链6工作，使天线反射器9翻转到预定位置达到工作状态。伸展臂3一端通过同步齿轮传动关节铰链2铰接固定在卫星本体14上，当处于收藏状态时，另一端通过锁定机构4固定在天线收纳状态固定面10上，无源驱动铰链6通过解锁机构5固定在伸展臂3上实现天线8上天线反射器9的固定。此时，同步齿轮传动关节铰链2及无源驱动铰链6内贮存有足够弹性势能供展开机构实施展开动作的扭簧。当卫星到达预定轨道并收到展开指令后，锁定机构4执行解锁动作，锁定机构4关节中的驱动装置抑制解除，同时通过拉索7的联动释放，使解锁机构5入轨后解锁，伸展臂3逐步展开到位锁定并保持。伸展臂3根据地面控制指令逐步展开到预定目标形状尺寸后锁定并保持为工作状态。伸展臂3在驱动源驱动下，对展开位置进行定位，当展开到目标位置后进行锁定。当伸展臂3从天线收纳状态固定面10展开至天线展开状态固定面12。铰链2关节中的定位系统阻止伸展臂3继续展开，同时锁定系统对伸展臂3肋杆进行锁定。

锁定机构4和解锁机构5解锁后，无源驱动同步齿轮传动关节铰链2和无源驱动铰链6在收拢状态时贮存有足够的势能，并受内部擒纵机构控制，按照特定速度旋转提供驱动力。同步齿轮传动关节铰链2的弹性势能驱动伸展臂3绕同步齿轮传动关节铰链2轴线缓慢转动(如2.5°/s-3.5°/s)，无源驱动铰链6的弹性势能驱动天线反射器9绕无源驱动铰链6的轴线缓慢转动(如3°/s-5°/s)，同步齿轮传动关节铰链2和铰链6到达预定角度后锁定，整个展开动作完成，天线达到可工作状态。

所述天线8的天线旋转轴16垂直于所述卫星本体14的天线收纳状态固定面10，伸展臂3在折叠过程中使同步齿轮传动关节铰链2上的扭簧存储了一定的应变能,当天线结构解锁后,释放应变能,驱动天线整体展开。天线反射器9依靠连接点无源驱动铰链6释放扭簧卷曲时储存的弹性应变能收拢折叠，自动回复至所需要的形状。当所述伸展臂3绕铰链2的旋转轴线13旋转设定角度展开后，天线8的天线旋转轴16仍然垂直于绕天线展开状态固定面12。

实施例2

结合图3。本实施方式的星载天线的可展开机构是为使空间利用率的最大化。天线收藏时，需将天线布置在卫星本体14的天线收纳状态固定面10上，工作时再将伸展臂3末端上的天线8翻转到特定的角度。当伸展臂3沿天线收纳状态固定面10向天线展开状态固定面12旋转任一α角，伸展臂3与伸展臂起始连接轴线的垂线夹角为β，空间夹角β按0°＜β≤90°布置时，天线8的旋转轴线始终与天线展开状态固定面12保持垂直，同时，铰链2的旋转轴线13的方向由在收藏和展开两种状态下伸展臂3轴线形成的平面法线确定。

实施例3

参阅图4。本实施方式的星载天线的可展开机构中锁定机构4和解锁机构5具有一种联动解锁结构。锁定机构4和解锁机构5通过拉索7实现柔性联动。拉索7两端分别设置1个铰链装置，两个铰链的旋转节点上设置扭簧(或仅在解锁机构5附近的铰链)，扭簧的驱动力方向如图中旋转箭头所示。当锁定机构4解锁后，右侧滑块向上移动，拉索7受扭簧弹性势能的驱动，沿解锁运动方向15运动，拉动左侧滑块向下移动，从而完成解锁机构5解锁，实现锁定机构4和解锁机构5的联动解锁。

实施例4

结合图5、图6。本实施方式的星载天线的可展开机构的一种典型应用场景可以是对称布置安装在卫星平台的两个天线8，可展开机构对应两个天线8可以按图1所示方式布局两个相应的锁定机构4。卫星平台以四面体、三棱柱、六棱柱组成可展桁架单元，作为天线反射器9的支撑背架，天线8通过布置于两个节点上同步齿轮传动关节铰链2的扭簧实现展开动作，这种形式使天线结构具有较高的展开刚度和结构稳定性。

以上所述为本发明较佳实施例，应该注意的是上述实施例对本发明进行说明，然而本发明并不局限于此，并且本领域技术人员在脱离所附权利要求的范围情况下可设计出替换实施例。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种星载天线可展开机构，包括，安装在底座(1)上的无源驱动同步齿轮传动关节铰链(2)和一端通过同步齿轮传动关节铰链(2)铰接固定在卫星本体(14)上的伸展臂(3)，另一端通过天线旋转轴连接的天线(8)，以及安装在天线(8)连杆自由端天线反射器(9)上的无源驱动铰链(6)，其特征在于：在伸展臂(3)上安装有对应所述无源驱动铰链(6)的解锁机构(5)和位于伸展臂(3)下方，对应关节铰链(2)旋转轴的锁定机构(4)，在收纳状态下，天线反射器(9)通过无源驱动铰链(6)连接关节旋转后，通过解锁机构(5)固定在伸展臂(3)上，所述伸展臂(3)通过锁定机构(4)固定卫星本体(14)侧面上；当卫星到达预定轨道并收到展开指令后，启动锁定指令，锁定机构(4)执行解锁动作，同步齿轮传动关节铰链(2)的弹性势能驱动伸展臂(3)，绕同步齿轮传动关节铰链(2)轴线缓慢转动，锁定机构(4)通过解锁机构(5)连接的拉索(7)，触发解锁机构(5)的解锁动作，拉索(7)联动解锁机构(5)解锁，释放伸展臂(3)；解锁后，无源驱动同步齿轮传动关节铰链(2)和无源驱动铰链(6)按照旋转方向缓慢转动到预定角度，逐步完成伸展臂(3)和天线(8)的展开动作，然后锁定并保持为工作状态。

2.展臂(3)一端通过同步齿轮传动关节铰链(2)铰接固定在卫星本体(14)上，当处于收藏状态时，另一端通过锁定机构(4)固定在天线收纳状态固定面(10)上，无源驱动铰链(6)通过解锁机构(5)固定在伸展臂(3)上实现天线(8)上天线反射器(9)的固定。

3.如权利要求1所述的星载天线可展开机构，其特征在于：伸展臂(3)根据地面控制指令逐步展开到预定目标形状尺寸后锁定并保持为工作状态，伸展臂(3)在驱动源驱动下，对展开位置进行定位；当伸展臂(3)从天线收纳状态固定面(10)展开至天线展开状态固定面(12)；铰链(2)关节中的定位系统阻止伸展臂(3)继续展开，同时锁定系统对伸展臂()3肋杆进行锁定。

4.如权利要求1所述的星载天线可展开机构，其特征在于：所述天线(8)的天线旋转轴(16)垂直于所述卫星本体(14)的天线收纳状态固定面(10)，伸展臂(3)在折叠过程中使同步齿轮传动关节铰链(2)上的扭簧存储应变能,当天线结构解锁后,释放应变能,驱动天线整体展开。

5.如权利要求1所述的星载天线可展开机构，其特征在于：天线反射器(9)依靠连接点无源驱动铰链(6)释放扭簧卷曲时储存的弹性应变能收拢折叠，自动回复至所需要的形状。

6.如权利要求1所述的星载天线可展开机构，其特征在于：所述伸展臂(3)绕铰链(2)的旋转轴线(13)旋转设定角度展开后，天线()8的天线旋转轴(16)仍然垂直于绕天线展开状态固定面()12。

7.如权利要求1所述的星载天线可展开机构，其特征在于：伸展臂(3)沿天线收纳状态固定面(10)向天线展开状态固定面(12)旋转任一α角，与伸展臂起始连接轴线垂线的空间夹角为β，空间夹角β按0°＜β≤90°布置时，天线(8)的旋转轴线始终与天线展开状态固定面(12)保持垂直，同时，铰链(2)的旋转轴线(13)的方向由在收藏和展开两种状态下，伸展臂(3)轴线形成的平面法线确定。

8.如权利要求1所述的星载天线可展开机构，其特征在于：锁定机构(4)和解锁机构(5)通过拉索(7)实现柔性联动；拉索(7)两端分别设置(1)个铰链装置，两个铰链的旋转节点上设置扭簧或仅在解锁机构(5)附近的铰链，当锁定机构(4)解锁后，右侧滑块向上移动，拉索(7)受扭簧弹性势能的驱动，沿解锁运动方向(15)运动，拉动左侧滑块向下移动，从而完成解锁机构(5)解锁，实现锁定机构(4)和解锁机构(5)的联动解锁。

9.如权利要求1所述的星载天线可展开机构，其特征在于：卫星本体的平台以四面体、三棱柱、六棱柱组成可展桁架单元，作为天线反射器(9)的支撑背架，天线(8)通过布置于两个节点上同步齿轮传动关节铰链(2)的扭簧实现展开动作。

10.如权利要求1所述的星载天线可展开机构，其特征在于：天线(8)达到工作状态，解锁机构(5)解锁，连接天线(8)本体和天线反射器(9)的无源驱动铰链(6)工作，使天线反射器(9)翻转到预定位置达到工作状态。

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