CN111883937B - 多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法包括建立阵面姿态测调基准;多板平面天线进行模块化装配,每一模块装配完成后依次进行阵面姿态快速测试、测试结果分析判定、量化调整方案制定及调整,使各模块装调后阵面姿态精度均符合要求,最终保证多板平面天线阵面姿态精度符合要求。本发明的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,结合多板平面天线的装配过程,实现了对影响天线阵面姿态精度各因素的剥离分析、消除了各影响因素间的耦合关系,可针对各影响因素开展精准调试。
Description
技术领域
本发明涉及卫星AIT(总装集成测试,Assembly Integration Test)技术领域,具体涉及一种多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法。
背景技术
多板平面天线是卫星领域的重要有效载荷,目前多板平面天线的阵面姿态精度要求极高,具体体现在高平面度、高指向精度要求。由于多板平面天线的设计结构大多较复杂,通常包含多块大型重质天线板、多套复杂的空间可折展杆系结构、多达十余处的展开锁定环节,导致影响多板平面天线阵面姿态精度的因素繁多且相互耦合,如天线安装载体的机械接口精度及基准精度、天线板自身的姿态精度、各铰链的尺寸及形位精度、天线板的装配精度、卸载装置的结构型式及形位精度等,造成多板平面天线在装配过程中对阵面姿态精度的分析调试难度大、易反复。
平面天线的传统测调方法是利用相机拍摄天线阵面并将数据转换至经纬仪测量系统,计算得到平面天线阵面平面度;同时拟合平面天线阵面法线,利用经纬仪测试天线安装载体上的棱镜,计算得到天线阵面法线与天线安装载体坐标系的指向精度;基于天线阵面平面度及指向精度测试结果进行定性分析,采用“测试→调整→再测试→再调整”的递归方法,通过尝试在各部组件装配位置处增减垫片实现对阵面姿态精度的调整。这种方法存在以下不足:
1、测试方法误差较大:传统测调方法中以天线安装载体上的棱镜作为阵面姿态精度的测试基准,棱镜通过胶水粘贴在天线安装载体上的基准面,根据实际经验棱镜在经历运输或力学试验后自身精度会发生变化,基于棱镜测试得出的阵面姿态精度会引入棱镜与基准面的角度误差,导致天线阵面姿态精度测试不准确,无法准确指导天线阵面姿态精度的调整;
2、未形成精准量化可执行的调整方案:传统测调方法未准确分析影响天线阵面姿态精度的各因素、未实现对各影响因素的剥离分析、未消除各影响因素间的耦合关系,无法开展针对各影响因素的精准调试,不能精准定位调试位置,无法量化计算调整量,在实际生产过程中可执行性低;
3、测调效率极低:平面天线在整个装配及展开过程中通常需要测调几十次,由于测试数据量大、相机数据和经纬仪数据转换、复杂的计算算法,传统测调方法测调一次的平均耗时为3h,测调效率极低,无法满足生产实际需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,提高调整精准度及测调效率。
为了达到上述的目的,本发明提供一种多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,其特征在于,包括建立阵面姿态测调基准;多板平面天线进行模块化装配,每一模块装配完成后依次进行阵面姿态快速测试、测试结果分析判定、量化调整方案制定及调整,使各模块装调后阵面姿态精度均符合要求,最终保证多板平面天线阵面姿态精度符合要求。
所述建立阵面姿态测调基准包括:天线安装载体安装在多维转台上,利用多维转台调整天线安装载体姿态角,使天线安装载体姿态角符合要求;在天线安装载体Z向基准面上粘贴靶标点,所述靶标点用于建立虚拟基准坐标系,所述虚拟基准坐标系为阵面姿态测调基准。
所述多板平面天线模块化装配包括:将多板平面天线分成内侧天线板、外侧天线板、支撑杆组件三个模块,并按内侧天线板、外侧天线板、支撑杆组件顺序依次装配。
所述阵面姿态快速测试包括:在天线板整个正面粘贴靶标点;利用工业摄影系统对天线板正面及天线安装载体Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
所述测试结果分析判定包括:对工业摄影系统获取的数据进行分析处理;基于天线安装载体Z向基准面上靶标点建立虚拟基准坐标系;基于天线板正面上靶标点建立虚拟平面;分别计算虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角以及虚拟平面的平面度;对比计算的虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角与其要求值、计算的虚拟平面的平面度与其要求值,判断各计算结果是否合格,若不合格,则进入量化调整方案制定及调整步骤;
所述量化调整方案制定及调整包括:根据对比结果制定调整方案,所述调整方案通过在天线板安装铰链与天线板之间或支撑杆杆组件之间增减垫片实现调整,包含垫片增减量及增减位置,垫片增减量基于虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角计算得出,垫片增减位置根据虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角的方向确定。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果是:
1)本发明多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,采用天线安装载体上的基准面直接作为多板平面天线阵面姿态精度的测试基准,测试精度及准确度高,可准确指导天线阵面姿态精度的调整;
2)本发明的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,结合多板平面天线的装配过程,实现了对影响天线阵面姿态精度各因素的剥离分析、消除了各影响因素间的耦合关系,可针对各影响因素开展精准调试;
3)本发明的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,明确了针对阵面测试数据的分析处理思路、提出了简洁明确的调试量计算算法,可精准定位调试位置,可量化计算调整量,对多板平面天线阵面姿态精度测调的指导作用极佳;
4)本发明的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,基于工业摄影系统完成全部阵面姿态数据采集、测试数据无需在多台设备中转换、数据分析处理思路依靠数据处理软件实现、调试量算法简单明确,使用本发明对多板平面天线阵面姿态精度测调一次的平均耗时为45min,是传统测调方法用时的1/4,测调效率大幅提升,可有效满足实际生产需求。
附图说明
本发明的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法由以下的实施例及附图给出。
图1为本发明较佳实施例中多板平面天线的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例中天线安装载体四角上Z向基准面粘贴的靶标点示意图。
图3为本发明较佳实施例中基于天线安装载体Z向基准面上靶标点建立虚拟基准坐标系示意图。
图4为本发明较佳实施例中内侧天线板安装铰链、外侧天线板安装铰链上连接天线板的安装孔位布局示意图。
具体实施方式
以下将结合图1~图4对本发明的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法作进一步的详细描述。
图1所示为本发明较佳实施例中多板平面天线的结构示意图。参见图1,本实施例中,多板平面天线包括四块板,依次为+X侧外侧天线板1、+X侧内侧天线板3、-X侧内侧天线板8和-X侧外侧天线板10,四块板展开后所在的平面(即天线平面)为XY平面,天线平面法线指向阵面正面为Z轴正向。所述+X侧外侧天线板1与所述+X侧内侧天线板3通过第一+X侧外侧天线板安装铰链2和第二+X侧外侧天线板安装铰链18铰接;所述-X侧外侧天线板10与所述-X侧内侧天线板8通过第一-X侧外侧天线板安装铰链9和第二-X侧外侧天线板安装铰链11铰接;所述+X侧内侧天线板3通过第一+X侧内侧天线板安装铰链5和第二+X侧内侧天线板安装铰链15铰连在天线安装载体12上;所述-X侧内侧天线板8通过第一-X侧内侧天线板安装铰链6和第二-X侧内侧天线板安装铰链14铰连在天线安装载体12上;所述天线安装载体12四个角上各设有一Z向基准面,分别为左上角Z向基准面4、右上角Z向基准面7、左下角Z向基准面16和右下角Z向基准面13;所述天线安装载体12设有测试棱镜17。+X侧外侧天线板支撑杆20一端连接+X侧外侧天线板1,+X侧天线安装载体支撑杆21的一端连接天线安装载体12,+X侧内侧天线板支撑杆22一端连接+X侧内侧天线板3,+X侧外侧天线板支撑杆20的另一端、+X侧天线安装载体支撑杆21的另一端及+X侧内侧天线板支撑杆22的另一端连接;-X侧外侧天线板支撑杆25的一端连接-X侧外侧天线板10,-X侧天线安装载体支撑杆24的一端连接天线安装载体12,-X侧内侧天线板支撑杆23的一端连接-X侧内侧天线板8,-X侧外侧天线板支撑杆25的另一端、-X侧天线安装载体支撑杆24的另一端及-X侧内侧天线板支撑杆23的另一端连接。
本实施例的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法包括:建立阵面姿态测调基准;多板平面天线进行模块化装配,每一模块装配完成后依次进行阵面姿态快速测试、测试结果分析判定、量化调整方案制定及调整,使各模块装调后阵面姿态精度均符合要求,最终保证多板平面天线阵面姿态精度符合要求。
1)建立阵面姿态测调基准
天线安装载体安装在多维转台上,利用多维转台调整天线安装载体姿态角,使天线安装载体姿态角符合要求;在天线安装载体四个Z向基准面上各粘贴1个靶标点,该4个靶标点用于建立基准坐标系,所述基准坐标系为阵面姿态测调基准;
具体流程为:
1-1)如图1,将天线安装载体12安装在多维转台19上;
1-2)天线安装载体12的姿态精度测试及调整:通过两台经纬仪分别对天线安装载体12上测试棱镜17的X、Z向姿态角进行测试,利用多维转台19的调姿功能将天线安装载体12上测试棱镜17的X、Z向姿态角分别调整至90°±10"、90°±10",其中X向为天线水平方向、Z向为天线阵面法线方向;
1-3)天线阵面姿态测试基准建立:如图2,在位于天线安装载体12四角上的Z向基准面上分别粘贴1个靶标点,其中:
①左上角Z向基准面4粘贴靶标点26,靶标点26的上边缘应紧靠左上角Z向基准面4的上边缘、靶标点26的左边缘应紧靠左上角Z向基准面4的左边缘,即靶标点26位于左上角Z向基准面4的左上角;
②右上角Z向基准面7粘贴靶标点27,靶标点27的上边缘应紧靠右上角Z向基准面7的上边缘、靶标点27的右边缘应紧靠右上角Z向基准面7的右边缘,即靶标点27位于右上角Z向基准面7的右上角;
③右下角Z向基准面13粘贴靶标点28,靶标点28的下边缘应紧靠右下角Z向基准面13的下边缘、靶标点28的右边缘应紧靠右下角Z向基准面13的右边缘,即靶标点28位于右下角Z向基准面13的右下角;
④左下角Z向基准面16粘贴靶标点29,靶标点29的下边缘应紧靠左下角Z向基准面16的下边缘、靶标点29的左边缘应紧靠左下角Z向基准面16的左边缘,即靶标点29位于左下角Z向基准面16的左下角;
2)多板平面天线进行模块化装配,每一模块装配完成后依次进行阵面姿态快速测试、测试结果分析判定、量化调整方案制定及调整
本实施例将多板平面天线分成内侧天线板、外侧天线板、支撑杆组件三个模块,装配多板平面天线按内侧天线板、外侧天线板、支撑杆组件顺序依次装配,每完成一个模块装配就进行一次阵面姿态测调,使该模块装调后阵面姿态精度符合要求;阵面姿态测调包括阵面姿态快速测试、测试结果分析判定、量化调整方案制定及调整;
所述阵面姿态快速测试包括在天线板整个正面粘贴适量的靶标点;利用工业摄影系统对天线板正面及天线安装载体Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
所述测试结果分析判定,对工业摄影系统获取的数据进行分析处理;基于天线安装载体Z向基准面上靶标点建立虚拟基准坐标系;基于天线板正面上靶标点建立虚拟平面;分别计算虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角以及虚拟平面的平面度;对比计算的虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角与其要求值、计算的虚拟平面的平面度与其要求值,判断各计算结果是否合格,若不合格,则进入量化调整方案制定及调整步骤;
所述量化调整方案制定及调整,根据对比结果制定调整方案,所述调整方案通过在天线板安装铰链与天线板之间或支撑杆杆组件之间增减垫片实现调整,包含垫片增减量及增减位置,垫片增减量基于虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角计算得出,垫片增减位置根据虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角的方向确定;
2-1)内侧天线板装配、内侧天线板装配后阵面姿态测调;
2-1-1)通过第一+X侧内侧天线板安装铰链5和第二+X侧内侧天线板安装铰链15实现+X侧内侧天线板3与天线安装载体12的连接,完成+X侧内侧天线板3的装配;通过第一-X侧内侧天线板安装铰链6和第二-X侧内侧天线板安装铰链14实现-X侧内侧天线板8与天线安装载体12的连接,完成-X侧内侧天线板8的装配;收展+X侧内侧天线板3、-X侧内侧天线板8,确认+X侧内侧天线板3和-X侧内侧天线板8均展开锁定到位;
2-1-2)阵面姿态快速测试:
①在+X侧内侧天线板3的正面和-X侧内侧天线板8的正面粘贴适量的靶标点,靶标点的粘贴范围应能覆盖并标识天线板整个正面;
②利用工业摄影系统对+X侧内侧天线板3正面、-X侧内侧天线板8正面以及天线安装载体12的Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
2-1-3)测试结果分析判定:
①将工业摄影系统获取的数据导入数据处理软件;
②建立虚拟基准坐标系:参见图3,将靶标点29作为坐标原点;在数据处理软件中将靶标点26、靶标点27、靶标点28、靶标点29的测试数据拟合为平面XY,以平面XY的法向轴作为Z轴、指向阵面正面为Z轴正方向;靶标点26和靶标点29的连线为Y轴,指向靶标点29的方向为Y轴正方向;以右手法则确定X轴;③建立虚拟平面:将+X侧内侧天线板3正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面b;将-X侧内侧天线板8正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面c;将+X侧内侧天线板3和-X侧内侧天线板8正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面bc;
④阵面姿态精度计算:计算平面b绕X轴的旋转角Rxb,其中Rxb为正代表平面b俯、Rxb为负代表平面b仰;计算平面b绕Y轴的旋转角Ryb,其中Ryb为正代表平面b展开角度不足、Ryb为负代表平面b展开角度过大;计算平面c绕X轴的旋转角Rxc,其中Rxc为正代表平面c俯、Rxc为负代表平面c仰);计算平面c绕Y轴的旋转角Ryc,其中Ryc为正代表平面c展开角度过大、Ryc为负代表平面c展开角度不足;计算平面bc的平面度Pbc;
⑤阵面姿态精度判定:若|Rxb|≤Txb,则判定Rxb合格,Txb为+X侧内侧天线板3俯仰向姿态角要求值;若|Ryb|≤Tyb,则判定Ryb合格,Tyb为+X侧内侧天线板3展开向姿态角要求值;若|Rxc|≤Txc则判定Rxc合格,Txc为-X侧内侧天线板8俯仰向姿态角要求值;若|Ryc|≤Tyc则判定Ryc合格,Tyc为-X侧内侧天线板8展开向姿态角要求值;若Pbc≤Fbc则判定Pbc合格,Fbc为两内侧天线板组合平面的平面度要求值;
2-1-4)精准量化调整方案制定及调整:若Rxb、Ryb、Rxc、Ryc、Pbc不合格则需进行调试:
①Rxb:若Rxb>0,则应在第二+X侧内侧天线板安装铰链15与+X侧内侧天线板3之间增加垫片,具体垫片添加位置为第二+X侧内侧天线板安装铰链15的所有安装孔位(孔48、孔49、孔58、孔59),垫片添加量为Δ=H1×Sin|Rxb|,H1为第一+X侧内侧天线板安装铰链5与第二+X侧内侧天线板安装铰链15之间的距离或者第一-X侧内侧天线板安装铰链6与第二-X侧内侧天线板安装铰链14之间的距离;若Rxb<0,则应在第一+X侧内侧天线板安装铰链5与+X侧内侧天线板3之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧内侧天线板安装铰链5的所有安装孔位,垫片添加量为Δ=H1×Sin|Rxb|;
②Ryb:若Ryb>0,则应在第一+X侧内侧天线板安装铰链5与+X侧内侧天线板3之间、第二+X侧内侧天线板安装铰链15与+X侧内侧天线板3之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧内侧天线板安装铰链5的外侧安装孔位(孔32、孔43)、第二+X侧内侧天线板安装铰链15的外侧安装孔位(孔48、孔59),垫片添加量为Δ=L1×Sin|Ryb|,L1为第一+X侧内侧天线板安装铰链5与+X侧内侧天线板3连接的孔32与孔33之间的距离,或第二+X侧内侧天线板安装铰链15与+X侧内侧天线板3连接的孔48与孔49之间的距离;若Ryb<0,则应在第一+X侧内侧天线板安装铰链5与+X侧内侧天线板3之间、第二+X侧内侧天线板安装铰链15与+X侧内侧天线板3之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧内侧天线板安装铰链5的内侧安装孔位(孔33、孔42)、第二+X侧内侧天线板安装铰链15的内侧安装孔位(孔49、孔58),垫片添加量为Δ=L1×Sin|Ryb|;
③Rxc:若Rxc>0,则应在第二-X侧内侧天线板安装铰链14与-X侧内侧天线板8之间增加垫片,具体垫片添加位置为第二-X侧内侧天线板安装铰链14的所有安装孔位(孔50、孔51、孔56、孔57),垫片添加量为Δ=H1×Sin|Rxc|;若Rxc<0,则应在第一-X侧内侧天线板安装铰链6与-X侧内侧天线板8之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧内侧天线板安装铰链6的所有安装孔位(孔34、孔35、孔40、孔41),垫片添加量为Δ=H1×Sin|Rxc|;
④Ryc:若Ryc>0,则应在第一-X侧内侧天线板安装铰链6与-X侧内侧天线板8之间、第二-X侧内侧天线板安装铰链14与-X侧内侧天线板8之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧内侧天线板安装铰链6的内侧安装孔位(孔34、孔41)、第二-X侧内侧天线板安装铰链14的内侧安装孔位(孔50、孔57),垫片添加量为Δ=L1×Sin|Ryc|;若Ryc<0,则应在第一-X侧内侧天线板安装铰链6与-X侧内侧天线板8之间、第二-X侧内侧天线板安装铰链14与-X侧内侧天线板8之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧内侧天线板安装铰链6的外侧安装孔位(孔35、孔40)、第二-X侧内侧天线板安装铰链14的外侧安装孔位(孔51、孔56),垫片添加量为Δ=L1×Sin|Ryc|;
⑤Pbc:通过调整姿态角Rxb、Ryb、Rxc、Ryc合格实现对平面度Pbc合格的调整;
2-1-5)调试完成后,收展+X侧内侧天线板3、-X侧内侧天线板8,确认+X侧内侧天线板3和-X侧内侧天线板8均展开锁定到位;
重复2-1-2)、2-1-3)、2-1-4)、2-1-5)直至|Rxb|≤Txb、|Ryb|≤Tyb、|Rxc|≤Txc、|Ryc|≤Tyc、Pbc≤Fbc,即Rxb、Ryb、Rxc、Ryc、Pbc均合格;
2-2)外侧天线板装配、外侧天线板装配后阵面姿态测调;
2-2-1)通过第一+X侧外侧天线板安装铰链2和第二+X侧外侧天线板安装铰链18实现+X侧外侧天线板1与+X侧内侧天线板3的连接,完成+X侧外侧天线板1的装配;通过第一-X侧外侧天线板安装铰链9和第二-X侧外侧天线板安装铰链11实现-X侧外侧天线板10与-X侧内侧天线板8的连接,完成-X侧外侧天线板10的装配;收展+X侧外侧天线板1、-X侧外侧天线板10,确认+X侧外侧天线板1、+X侧内侧天线板3、-X侧内侧天线板8和-X侧外侧天线板10均展开锁定到位;
2-2-2)阵面姿态快速测试:
①在+X侧外侧天线板1的正面和-X侧外侧天线板10的正面粘贴适量的靶标点,靶标点粘贴范围应能覆盖并标识天线板整个正面;
②利用工业摄影系统对+X侧外侧天线板1正面、+X侧内侧天线板3正面、-X侧内侧天线板8正面、-X侧外侧天线板10正面以及天线安装载体12的Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
2-2-3)测试结果分析判定:
①将工业摄影系统获取的数据导入数据处理软件;
②建立虚拟基准坐标系:参见图3,将靶标点29作为坐标原点;在数据处理软件中将靶标点26、靶标点27、靶标点28、靶标点29的测试数据拟合为平面XY,以平面XY的法向轴作为Z轴、、指向阵面正面为Z轴正方向;靶标点26和靶标点29的连线为Y轴,指向靶标点29的方向为Y轴正方向;以右手法则确定X轴;
③建立虚拟平面:将+X侧外侧天线板1正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面a;将+X侧内侧天线板3正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面b;将-X侧内侧天线板8正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面c;将-X侧外侧天线板10正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面d;将+X侧外侧天线板1正面、+X侧内侧天线板3正面、-X侧内侧天线板8正面和-X侧外侧天线板10正面上所有靶标点的测试数据拟合为平面abcd;
④阵面姿态精度计算:计算平面a绕X轴的旋转角Rxa,其中Rxa为正代表平面a俯、Rxa为负代表平面a仰;计算平面a绕Y轴的旋转角Rya,其中Rya为正代表平面a展开角度过大、Rya为负代表平面a展开角度不足;计算平面d绕X轴的旋转角Rxd,其中Rxd为正代表平面d俯、Rxd为负代表平面d仰;计算平面d绕Y轴的旋转角Ryd,其中Ryd为正代表平面d展开角度不足、Ryd为负代表平面d展开角度过大;计算平面abcd的平面度Pabcd;计算平面abcd绕X轴的旋转角Rxabcd,其中Rxabcd为正代表平面abcd俯、Rxabcd为负代表平面abcd仰;计算平面abcd绕Y轴的旋转角Ryabcd,其中Ryabcd为正代表平面abcd相对于天线安装载体基准面呈顺时针旋转、Ryabcd为负代表平面abcd相对于天线安装载体基准面呈逆时针旋转;
⑤阵面姿态精度判定:若|Rxa|≤Txa,则判定Rxa合格,Txa为+X侧外侧天线板1俯仰向姿态角要求值;若|Rya|≤Tya,则判定Rya合格,Tya为+X侧外侧天线板1展开向姿态角要求值;若|Rxd|≤Txd,则判定Rxd合格,Txd为-X侧外侧天线板10俯仰向姿态角要求值;若|Ryd|≤Tyd,则判定Ryd合格,Tyd为-X侧外侧天线板10展开向姿态角要求值;若Pabcd≤Fabcd,则判定Pabcd合格,Fabcd为平面abcd的平面度要求值;若|Rxabcd|≤Txabcd,则判定Rxabcd合格,Txabcd为平面abcd俯仰向姿态角要求值;若|Ryabcd|≤Tyabcd,则判定Ryabcd合格,Tyabcd为平面abcd展开向姿态角要求值;
2-2-4)精准量化调整方案制定及调整:若Rxa、Rya、Rxd、Ryd、Pabcd、Rxabcd、Ryabcd不合格则需进行调试,如图1和图4:
①Rxa:若Rxa>0,则应在第二+X侧外侧天线板安装铰链18与+X侧外侧天线板1之间增加垫片,具体垫片添加位置为第二+X侧外侧天线板安装铰链18与+X侧外侧天线板1连接的孔46、孔47、孔60、孔61,垫片添加量为Δ=H2×Sin|Rxa|,H2为第一+X侧外侧天线板安装铰链2与第二+X侧外侧天线板安装铰链18之间的距离或者第一-X侧外侧天线板安装铰链9与第二-X侧外侧天线板安装铰链11之间的距离;若Rxa<0,则应在第一+X侧外侧天线板安装铰链2与+X侧外侧天线板1之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧外侧天线板安装铰链2与+X侧外侧天线板1连接的孔30、孔31、孔44、孔45,垫片添加量为Δ=H2×Sin|Rxa|;
②Rya:若Rya>0,则应在第一+X侧外侧天线板安装铰链2与+X侧外侧天线板1之间、第二+X侧外侧天线板安装铰链18与+X侧外侧天线板1之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧外侧天线板安装铰链2与+X侧外侧天线板1连接的孔30、孔45,第二+X侧外侧天线板安装铰链18与+X侧外侧天线板1连接的孔46、孔61,垫片添加量为Δ=L2×Sin|Rya|,L2为第一+X侧外侧天线板安装铰链2与+X侧外侧天线板1连接的孔30与孔31之间的距离,或第二+X侧外侧天线板安装铰链18与+X侧外侧天线板1连接的孔46与孔47之间的距离;若Rya<0,则应在第一+X侧外侧天线板安装铰链2与+X侧外侧天线板1之间、第二+X侧外侧天线板安装铰链18与+X侧外侧天线板1之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧外侧天线板安装铰链2与+X侧外侧天线板1连接的孔31、孔44,第二+X侧外侧天线板安装铰链18与+X侧外侧天线板1连接的孔47、孔60,垫片添加量为Δ=L2×Sin|Rya|;
③Rxd:若Rxd>0,则应在第二-X侧外侧天线板安装铰链11与-X侧外侧天线板10之间增加垫片,具体垫片添加位置为第二-X侧外侧天线板安装铰链11与-X侧外侧天线板10连接的孔52、孔53、孔54、孔55,垫片添加量为Δ=H2×Sin|Rxd|;若Rxd<0,则应在第一-X侧外侧天线板安装铰链9与-X侧外侧天线板10之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧外侧天线板安装铰链9与-X侧外侧天线板10连接的孔36、孔37、孔38、孔39,垫片添加量为Δ=H2×Sin|Rxd|;
④Ryd:若Ryd>0,则应在第一-X侧外侧天线板安装铰链9与-X侧外侧天线板10之间、第二-X侧外侧天线板安装铰链11与-X侧外侧天线板10之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧外侧天线板安装铰链9与-X侧外侧天线板10连接的孔36、孔39,第二-X侧外侧天线板安装铰链11与-X侧外侧天线板10连接的孔52、孔55,垫片添加量为Δ=L2×Sin|Ryd|,其中L2为第一-X侧外侧天线板安装铰链9与外侧天线板10连接的孔36与孔37之间的距离,或第二-X侧外侧天线板安装铰链11与外侧天线板10连接的孔52与孔53之间的距离;若Ryd<0,则应在第一-X侧外侧天线板安装铰链9与-X侧外侧天线板10之间、第二-X侧外侧天线板安装铰链11与-X侧外侧天线板10之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧外侧天线板安装铰链9与-X侧外侧天线板10连接的孔37、孔38,第二-X侧外侧天线板安装铰链11与-X侧外侧天线板10连接的孔53、孔54,垫片添加量为Δ=L2×Sin|Ryd|;
⑤Pabcd、Rxabcd、Ryabcd:通过调整姿态角Rxa、Rya、Rxd、Ryd合格实现对平面度Pabcd、Rxabcd、Ryabcd合格的调整;
2-2-5)收展+X侧外侧天线板1、-X侧外侧天线板10,确认+X侧外侧天线板1、+X侧内侧天线板3、-X侧内侧天线板8和-X侧外侧天线板10均展开锁定到位;
重复步骤2-2-2)、2-2-3)、2-2-4)、2-2-5)直至|Rxa|≤Txa、|Rya|≤Tya、|Rxb|≤Txb、|Ryb|≤Tyb、|Rxc|≤Txc、|Ryc|≤Tyc、|Rxd|≤Txd、|Ryd|≤Tyd、Pabcd≤Fabcd、|Rxabcd|≤Txabcd、|Ryabcd|≤Tyabcd,即Rxa、Rya、Rxb、Ryb、Rxc、Ryc、Rxd、Ryd、Pabcd、Rxabcd、Ryabcd均合格;其中记录调整合格后的Rya为Rya0、Ryb为Ryb0、Ryc为Ryc0、Ryd为Ryd0;
2-3)支撑杆组件装配、支撑杆组件装配后阵面姿态测调;
2-3-1)通过增减垫片将支撑杆组件中各杆件的杆长调整至理论设计长度;参见图1,+X侧外侧天线板支撑杆20一端连接+X侧外侧天线板1,+X侧天线安装载体支撑杆21的一端连接天线安装载体12,+X侧内侧天线板支撑杆22一端连接+X侧内侧天线板3,+X侧外侧天线板支撑杆20的另一端、+X侧天线安装载体支撑杆21的另一端及+X侧内侧天线板支撑杆22的另一端连接;-X侧外侧天线板支撑杆25的一端连接-X侧外侧天线板10,-X侧天线安装载体支撑杆24的一端连接天线安装载体12,-X侧内侧天线板支撑杆23的一端连接-X侧内侧天线板8,-X侧外侧天线板支撑杆25的另一端、-X侧天线安装载体支撑杆24的另一端及-X侧内侧天线板支撑杆23的另一端连接;收展+X侧外侧天线板1、-X侧外侧天线板10,确认+X侧外侧天线板1、+X侧内侧天线板3、-X侧内侧天线板8和-X侧外侧天线板10均展开锁定到位;
2-3-2)支撑杆组件装配后的内侧天线板阵面姿态测调;
2-3-2-1)内侧天线板阵面姿态快速测试:
利用工业摄影系统对+X侧内侧天线板3正面、-X侧内侧天线板8正面以及天线安装载体12的Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
2-3-2-2)内侧天线板测试结果分析判定:
①将工业摄影系统获取的数据导入数据处理软件;
②建立虚拟基准坐标系:参见图3,将靶标点29作为坐标原点;在数据处理软件中将靶标点26、靶标点27、靶标点28、靶标点29的测试数据拟合为平面XY,以平面XY的法向轴作为Z轴、、指向阵面正面为Z轴正方向;靶标点26和靶标点29的连线为Y轴,指向靶标点29的方向为Y轴正方向;以右手法则确定X轴;
③建立虚拟平面:将+X侧内侧天线板3正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面b;将-X侧内侧天线板8正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面c;
④阵面姿态精度计算:计算平面b绕Y轴的旋转角Ryb,其中Ryb为正代表平面b展开角度不足、Ryb为负代表平面b展开角度过大;计算平面c绕Y轴的旋转角Ryc,其中Ryc为正代表平面c展开角度过大、Ryc为负代表平面c展开角度不足;
⑤阵面姿态精度判定:若|Ryb|≤Tyb,则判定Ryb合格,Tyb为+X侧内侧天线板3展开向姿态角要求值;若|Ryc|≤Tyc,则判定Ryc合格,Tyc为-X侧内侧天线板8展开向姿态角要求值;
2-3-2-3)内侧天线板精准量化调整方案制定及调整:若Ryb、Ryc不合格则需进行调试:
①Ryb:若Ryb>Ryb0,则应在+X侧天线安装载体支撑杆21上增加适量垫片以增大杆长;若Ryb<Ryb0,则应在+X侧天线安装载体支撑杆21上减少适量垫片以减小杆长;
②Ryc:若Ryc>Ryc0,则应在-X侧天线安装载体支撑杆24上减少适量垫片以减小杆长;若Ryc<Ryc0,则应在-X侧天线安装载体支撑杆24上增加适量垫片以增大杆长;
2-3-2-4)收展+X侧外侧天线板1、-X侧外侧天线板10,确认+X侧外侧天线板1、+X侧内侧天线板3、-X侧内侧天线板8和-X侧外侧天线板10均展开锁定到位;
重复2-3-2-1)、2-3-2-2)、2-3-2-3)、2-3-2-4)直至|Ryb|≤Tyb、|Ryc|≤Tyc,即Ryb、Ryc均合格;
2-3-3)支撑杆组件装配后的外侧天线板阵面姿态测调;
2-3-3-1)外侧天线板阵面姿态快速测试:
利用工业摄影系统对+X侧外侧天线板1正面、-X侧外侧天线板10正面以及天线安装载体12的Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
2-3-3-2)外侧天线板测试结果分析判定:
①将工业摄影系统获取的数据导入数据处理软件;
②建立虚拟基准坐标系:参见图3,将靶标点29作为坐标原点;在数据处理软件中将靶标点26、靶标点27、靶标点28、靶标点29的测试数据拟合为平面XY,以平面XY的法向轴作为Z轴、、指向阵面正面为Z轴正方向;靶标点26和靶标点29的连线为Y轴,指向靶标点29的方向为Y轴正方向;以右手法则确定X轴;
③建立虚拟平面:将+X侧外侧天线板1正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面a;将-X侧外侧天线板10正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面d;
④阵面姿态精度计算:计算平面a绕Y轴的旋转角Rya,其中Rya为正代表平面a展开角度过大、Rya为负代表平面a展开角度不足;计算平面d绕Y轴的旋转角Ryd,其中Ryd为正代表平面d展开角度不足、Ryd为负代表平面d展开角度过大;
⑤阵面姿态精度判定:若|Rya|≤Tya,则判定Rya合格,Tya为+X侧外侧天线板1展开向姿态角要求值;若|Ryd|≤Tyd,则判定Ryd合格,Tyd为-X侧外侧天线板10展开向姿态角要求值;
2-3-3-3)外侧天线板量化调整方案制定及调整:若Rya、Ryd不合格则需进行调试:
①Rya:若Rya>Rya0,则应在+X侧外侧天线板支撑杆20上增加适量垫片以增大杆长;若Rya<Rya0,则应在+X侧外侧天线板支撑杆20上减少适量垫片以减小杆长;
②Ryd:若Ryd>Ryd0,则应在-X侧外侧天线板支撑杆25上减少适量垫片以减小杆长;若Ryd<Ryd0,则应在-X侧外侧天线板支撑杆25上增加适量垫片以增大杆长;
2-3-3-4)收展+X侧外侧天线板1、-X侧外侧天线板10,确认+X侧外侧天线板1、+X侧内侧天线板3、-X侧内侧天线板8和-X侧外侧天线板10均展开锁定到位;
重复2-3-3-1)、2-3-3-2)、2-3-3-3)、2-3-3-4)直至|Rya|≤Tya、|Ryd|≤Tyd,即Rya、Ryd均合格。
最终保证调整完成后,|Rxa|≤Txa、|Rya|≤Tya、|Rxb|≤Txb、|Ryb|≤Tyb、|Rxc|≤Txc、|Ryc|≤Tyc、|Rxd|≤Txd、|Ryd|≤Tyd、Pabcd≤Fabcd、|Rxabcd|≤Txabcd、|Ryabcd|≤Tyabcd,即Rxa、Rya、Rxb、Ryb、Rxc、Ryc、Rxd、Ryd、Pabcd、Rxabcd、Ryabcd均合格。
本发明的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,测试调整精度及准确度高;实现了对影响天线阵面姿态精度各因素的剥离分析、消除了各影响因素间的耦合关系,可针对各影响因素开展精准量化调试;基于本发明对多板平面天线阵面姿态精度测调一次的平均耗时是传统测调方法用时的1/4,测调效率大幅提升;本发明可有效满足实际生产需求,对多板平面天线阵面姿态精度测调的指导作用极佳。
Claims (9)
1.多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,其特征在于,包括建立阵面姿态测调基准;多板平面天线进行模块化装配,每一模块装配完成后依次进行阵面姿态快速测试、测试结果分析判定、量化调整方案制定及调整,使各模块装调后阵面姿态精度均符合要求,最终保证多板平面天线阵面姿态精度符合要求;
所述阵面姿态快速测试包括:在天线板整个正面粘贴靶标点;利用工业摄影系统对天线板正面及天线安装载体Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
所述测试结果分析判定包括:对工业摄影系统获取的数据进行分析处理;基于天线安装载体Z向基准面上靶标点建立虚拟基准坐标系;基于天线板正面上靶标点建立虚拟平面;分别计算虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角以及虚拟平面的平面度;对比计算的虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角与其要求值、计算的虚拟平面的平面度与其要求值,判断各计算结果是否合格,若不合格,则进入量化调整方案制定及调整步骤;
所述量化调整方案制定及调整包括:根据对比结果制定调整方案,所述调整方案通过在天线板安装铰链与天线板之间或支撑杆组件之间增减垫片实现调整,包含垫片增减量及增减位置,垫片增减量基于虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角计算得出,垫片增减位置根据虚拟平面绕虚拟基准坐标系的旋转角的方向确定。
2.如权利要求1所述的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,其特征在于,所述建立阵面姿态测调基准包括:天线安装载体安装在多维转台上,利用多维转台调整天线安装载体姿态角,使天线安装载体姿态角符合要求;在天线安装载体Z向基准面上粘贴靶标点,所述靶标点用于建立虚拟基准坐标系,所述虚拟基准坐标系为阵面姿态测调基准。
3.如权利要求2所述的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,其特征在于,所述利用多维转台调整天线安装载体姿态角包括:通过两台经纬仪分别对天线安装载体上测试棱镜的X、Z向姿态角进行测试,利用多维转台的调姿功能将天线安装载体上测试棱镜的X、Z向姿态角分别调整至90°±10"、90°±10",其中X向为天线水平方向、Z向为天线阵面法线方向。
4.如权利要求2所述的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,其特征在于,所述天线安装载体四个角上各设有一Z向基准面,分别为左上角Z向基准面、右上角Z向基准面、左下角Z向基准面和右下角Z向基准面;四个Z向基准面上各粘贴有一靶标点;左上角Z向基准面上靶标点位于基准面左上角;右上角Z向基准面上靶标点位于基准面右上角;左下角Z向基准面上靶标点位于基准面左下角;右下角Z向基准面上靶标点位于基准面右下角。
5.如权利要求4所述的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,其特征在于,建立虚拟基准坐标系,以左下角Z向基准面上靶标点作为坐标原点;根据左上角Z向基准面上靶标点、右上角Z向基准面上靶标点、右下角Z向基准面上靶标点、左下角Z向基准面上靶标点拟合XY平面,XY平面的方向轴为Z轴、指向阵面正面为Z轴正方向;左上角Z向基准面上靶标点和左下角Z向基准面上靶标点的连线为Y轴,指向左下角Z向基准面上靶标点的方向为Y轴正方向;以右手法则确定X轴。
6.如权利要求1所述的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,其特征在于,将多板平面天线分成内侧天线板、外侧天线板、支撑杆组件三个模块,并按内侧天线板、外侧天线板、支撑杆组件顺序依次装配。
7.如权利要求1所述的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,其特征在于,内侧天线板装配后阵面姿态测调包括:
A1)阵面姿态快速测试
①在+X侧内侧天线板的正面和-X侧内侧天线板的正面粘贴靶标点,靶标点的粘贴范围应能覆盖并标识天线板整个正面;
②利用工业摄影系统对+X侧内侧天线板正面、-X侧内侧天线板正面以及天线安装载体的Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
A2)测试结果分析判定
①将工业摄影系统获取的数据导入数据处理软件;
②建立虚拟基准坐标系;
③建立虚拟平面:将+X侧内侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面b;将-X侧内侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面c;将+X侧内侧天线板和-X侧内侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面bc;
④阵面姿态精度计算:计算平面b绕X轴的旋转角Rxb,其中Rxb为正代表平面b俯、Rxb为负代表平面b仰;计算平面b绕Y轴的旋转角Ryb,其中Ryb为正代表平面b展开角度不足、Ryb为负代表平面b展开角度过大;计算平面c绕X轴的旋转角Rxc,其中Rxc为正代表平面c俯、Rxc为负代表平面c仰;计算平面c绕Y轴的旋转角Ryc,其中Ryc为正代表平面c展开角度过大、Ryc为负代表平面c展开角度不足;计算平面bc的平面度Pbc;
⑤阵面姿态精度判定:若|Rxb|≤Txb,则判定Rxb合格,Txb为+X侧内侧天线板俯仰向姿态角要求值;若|Ryb|≤Tyb,则判定Ryb合格,Tyb为+X侧内侧天线板展开向姿态角要求值;若|Rxc|≤Txc则判定Rxc合格,Txc为-X侧内侧天线板俯仰向姿态角要求值;若|Ryc|≤Tyc则判定Ryc合格,Tyc为-X侧内侧天线板展开向姿态角要求值;若Pbc≤Fbc则判定Pbc合格,Fbc为两内侧天线板组合平面的平面度要求值;
A3)精准量化调整方案制定及调整:若Rxb、Ryb、Rxc、Ryc、Pbc不合格则需进行调试:
①Rxb:若Rxb>0,则应在第二+X侧内侧天线板安装铰链与+X侧内侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第二+X侧内侧天线板安装铰链的所有安装孔位,垫片添加量为Δ=H1×Sin|Rxb|,H1为第一+X侧内侧天线板安装铰链与第二+X侧内侧天线板安装铰链之间的距离;若Rxb<0,则应在第一+X侧内侧天线板安装铰链与+X侧内侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧内侧天线板安装铰链的所有安装孔位,垫片添加量为Δ=H1×Sin|Rxb|;第一+X侧内侧天线板安装铰链在-Y侧,第二+X侧内侧天线板安装铰链15在+Y侧;
②Ryb:若Ryb>0,则应在第一+X侧内侧天线板安装铰链与+X侧内侧天线板之间、第二+X侧内侧天线板安装铰链与+X侧内侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧内侧天线板安装铰链的外侧安装孔位、第二+X侧内侧天线板安装铰链的外侧安装孔位,垫片添加量为Δ=L1×Sin|Ryb|,L1为-第一+X侧内侧天线板安装铰链上X方向上两个安装孔位间的间距;若Ryb<0,则应在第一+X侧内侧天线板安装铰链与+X侧内侧天线板之间、第二+X侧内侧天线板安装铰链与+X侧内侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧内侧天线板安装铰链的内侧安装孔位、第二+X侧内侧天线板安装铰链的内侧安装孔位,垫片添加量为Δ=L1×Sin|Ryb|;
③Rxc:若Rxc>0,则应在第二-X侧内侧天线板安装铰链与-X侧内侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第二-X侧内侧天线板安装铰链的所有安装孔位,垫片添加量为Δ=H1×Sin|Rxc|;若Rxc<0,则应在第一-X侧内侧天线板安装铰链与-X侧内侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧内侧天线板安装铰链的所有安装孔位,垫片添加量为Δ=H1×Sin|Rxc|;第一-X侧内侧天线板安装铰链在-Y侧,第二-X侧内侧天线板安装铰链在+Y侧;
④Ryc:若Ryc>0,则应在第一-X侧内侧天线板安装铰链与-X侧内侧天线板之间、第二-X侧内侧天线板安装铰链与-X侧内侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧内侧天线板安装铰链的内侧安装孔位、第二-X侧内侧天线板安装铰链的内侧安装孔位,垫片添加量为Δ=L1×Sin|Ryc|;若Ryc<0,则应在第一-X侧内侧天线板安装铰链与-X侧内侧天线板之间、第二-X侧内侧天线板安装铰链与-X侧内侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧内侧天线板安装铰链的外侧安装孔位、第二-X侧内侧天线板安装铰链的外侧安装孔位,垫片添加量为Δ=L1×Sin|Ryc|;
⑤Pbc:通过调整姿态角Rxb、Ryb、Rxc、Ryc合格实现对平面度Pbc合格的调整;
A4)调试完成后,收展+X侧内侧天线板、-X侧内侧天线板,确认+X侧内侧天线板和-X侧内侧天线板均展开锁定到位;
重复A1)、A2)、A3)、A4)直至|Rxb|≤Txb、|Ryb|≤Tyb、|Rxc|≤Txc、|Ryc|≤Tyc、Pbc≤Fbc。
8.如权利要求1所述的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,其特征在于,外侧天线板装配后阵面姿态测调包括:
B1)阵面姿态快速测试:
①在+X侧外侧天线板的正面和-X侧外侧天线板的正面粘贴靶标点,靶标点粘贴范围应能覆盖并标识天线板整个正面;
②利用工业摄影系统对+X侧外侧天线板正面、+X侧内侧天线板正面、-X侧内侧天线板正面、-X侧外侧天线板正面以及天线安装载体的Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
B2)测试结果分析判定:
①将工业摄影系统获取的数据导入数据处理软件;
②建立虚拟基准坐标系;
③建立虚拟平面:将+X侧外侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面a;将+X侧内侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面b;将-X侧内侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面c;将-X侧外侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面d;将+X侧外侧天线板正面、+X侧内侧天线板正面、-X侧内侧天线板正面和-X侧外侧天线板正面上所有靶标点的测试数据拟合为平面abcd;
④阵面姿态精度计算:计算平面a绕X轴的旋转角Rxa,其中Rxa为正代表平面a俯、Rxa为负代表平面a仰;计算平面a绕Y轴的旋转角Rya,其中Rya为正代表平面a展开角度过大、Rya为负代表平面a展开角度不足;计算平面d 绕X轴的旋转角Rxd,其中Rxd为正代表平面d俯、Rxd为负代表平面d仰;计算平面d绕Y轴的旋转角Ryd,其中Ryd为正代表平面d展开角度不足、Ryd为负代表平面d展开角度过大;计算平面abcd的平面度Pabcd;计算平面abcd绕X轴的旋转角Rxabcd,其中Rxabcd为正代表平面abcd俯、Rxabcd为负代表平面abcd仰;计算平面abcd绕Y轴的旋转角Ryabcd,其中Ryabcd为正代表平面abcd相对于天线安装载体基准面呈顺时针旋转、Ryabcd为负代表平面abcd相对于天线安装载体基准面呈逆时针旋转;
⑤阵面姿态精度判定:若|Rxa|≤Txa,则判定Rxa合格,Txa为+X侧外侧天线板俯仰向姿态角要求值;若|Rya|≤Tya,则判定Rya合格,Tya为+X侧外侧天线板展开向姿态角要求值;若|Rxd|≤Txd,则判定Rxd合格,Txd为-X侧外侧天线板俯仰向姿态角要求值;若|Ryd|≤Tyd,则判定Ryd合格,Tyd为-X侧外侧天线板展开向姿态角要求值;若Pabcd≤Fabcd,则判定Pabcd合格,Fabcd为平面abcd的平面度要求值;若|Rxabcd|≤Txabcd,则判定Rxabcd合格,Txabcd为平面abcd俯仰向姿态角要求值;若|Ryabcd|≤Tyabcd,则判定Ryabcd合格,Tyabcd为平面abcd展开向姿态角要求值;
B3)精准量化调整方案制定及调整:若Rxa、Rya、Rxd、Ryd、Pabcd、Rxabcd、Ryabcd不合格则需进行调试:
①Rxa:若Rxa>0,则应在第二+X侧外侧天线板安装铰链与+X侧外侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第二+X侧外侧天线板安装铰链连接+X侧外侧天线板的所有安装孔位,垫片添加量为Δ=H2×Sin|Rxa|,H2为第一+X侧外侧天线板安装铰链与第二+X侧外侧天线板安装铰链之间的距离;若Rxa<0,则应在第一+X侧外侧天线板安装铰链与+X侧外侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧外侧天线板安装铰链连接+X侧外侧天线板的所有安装孔位,垫片添加量为Δ=H2×Sin|Rxa|;第一+X侧外侧天线板安装铰链在-Y侧,第二+X侧外侧天线板安装铰链在+Y侧;
②Rya:若Rya>0,则应在第一+X侧外侧天线板安装铰链与+X侧外侧天线板之间、第二+X侧外侧天线板安装铰链与+X侧外侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧外侧天线板安装铰链外侧安装孔位,第二+X侧外侧天线板安装铰链外侧安装孔位,垫片添加量为Δ=L2×Sin|Rya|,L2为第一+X侧外侧天线板安装铰链连接+X侧外侧天线板的X方向上两安装孔位之间的间距;若Rya<0,则应在第一+X侧外侧天线板安装铰链与+X侧外侧天线板之间、第二+X侧外侧天线板安装铰链与+X侧外侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一+X侧外侧天线板安装铰链连接+X侧外侧天线板的内侧安装孔位,第二+X侧外侧天线板安装铰链连接+X侧外侧天线板的内侧安装孔位,垫片添加量为Δ=L2×Sin|Rya|;
③Rxd:若Rxd>0,则应在第二-X侧外侧天线板安装铰链与-X侧外侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第二-X侧外侧天线板安装铰链连接-X侧外侧天线板的所有安装孔位,垫片添加量为Δ=H2×Sin|Rxd|;若Rxd<0,则应在第一-X侧外侧天线板安装铰链与-X侧外侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧外侧天线板安装铰链连接与-X侧外侧天线板的所有安装孔位,垫片添加量为Δ=H2×Sin|Rxd|;
④Ryd:若Ryd>0,则应在第一-X侧外侧天线板安装铰链与-X侧外侧天线板之间、第二-X侧外侧天线板安装铰链与-X侧外侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧外侧天线板安装铰链连接-X侧外侧天线板的内侧安装孔位,第二-X侧外侧天线板安装铰链连接-X侧外侧天线板连接的内侧安装孔位,垫片添加量为Δ=L2×Sin|Ryd|;若Ryd<0,则应在第一-X侧外侧天线板安装铰链与-X侧外侧天线板之间、第二-X侧外侧天线板安装铰链与-X侧外侧天线板之间增加垫片,具体垫片添加位置为第一-X侧外侧天线板安装铰链连接-X侧外侧天线板的外侧安装孔位,第二-X侧外侧天线板安装铰链连接-X侧外侧天线板的外侧安装孔位,垫片添加量为Δ=L2×Sin|Ryd|;
⑤Pabcd、Rxabcd、Ryabcd:通过调整姿态角Rxa、Rya、Rxd、Ryd合格实现对平面度Pabcd、Rxabcd、Ryabcd合格的调整;
B4)收展+X侧外侧天线板、-X侧外侧天线板,确认+X侧外侧天线板、+X侧内侧天线板、-X侧内侧天线板和-X侧外侧天线板均展开锁定到位;
重复步骤B1)、B2)、B3)、B4)直至|Rxa|≤Txa、|Rya|≤Tya、|Rxb|≤Txb、|Ryb|≤Tyb、|Rxc|≤Txc、|Ryc|≤Tyc、|Rxd|≤Txd、|Ryd|≤Tyd、Pabcd≤Fabcd、|Rxabcd|≤Txabcd、|Ryabcd|≤Tyabcd,记录调整合格后的Rya为Rya0、Ryb为Ryb0、Ryc为Ryc0、Ryd为Ryd0。
9.如权利要求1所述的多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法,其特征在于,支撑杆组件装配后阵面姿态测调包括:
C)支撑杆组件装配后的内侧天线板阵面姿态测调;
C1)内侧天线板阵面姿态快速测试:
利用工业摄影系统对+X侧内侧天线板正面、-X侧内侧天线板正面以及天线安装载体的Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
C2)内侧天线板测试结果分析判定:
①将工业摄影系统获取的数据导入数据处理软件;
②建立虚拟基准坐标系;
③建立虚拟平面:将+X侧内侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面b;将-X侧内侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面c;
④阵面姿态精度计算:计算平面b绕Y轴的旋转角Ryb,其中Ryb为正代表平面b展开角度不足、Ryb为负代表平面b展开角度过大;计算平面c绕Y轴的旋转角Ryc,其中Ryc为正代表平面c展开角度过大、Ryc为负代表平面c展开角度不足;
⑤阵面姿态精度判定:若|Ryb|≤Tyb,则判定Ryb合格,Tyb为+X侧内侧天线板展开向姿态角要求值;若|Ryc|≤Tyc,则判定Ryc合格,Tyc为-X侧内侧天线板展开向姿态角要求值;
C3)内侧天线板精准量化调整方案制定及调整:若Ryb、Ryc不合格则需进行调试:
①Ryb:若Ryb>Ryb0,则应在+X侧天线安装载体支撑杆上增加适量垫片以增大杆长;若Ryb<Ryb0,则应在+X侧天线安装载体支撑杆上减少适量垫片以减小杆长;
②Ryc:若Ryc>Ryc0,则应在-X侧天线安装载体支撑杆上减少适量垫片以减小杆长;若Ryc<Ryc0,则应在-X侧天线安装载体支撑杆上增加适量垫片以增大杆长;
C4)收展+X侧外侧天线板、-X侧外侧天线板,确认+X侧外侧天线板、+X侧内侧天线板、-X侧内侧天线板和-X侧外侧天线板均展开锁定到位;
重复C1)、C2)、C3)、C4)直至|Ryb|≤Tyb、|Ryc|≤Tyc;
D)支撑杆组件装配后的外侧天线板阵面姿态测调;
D1)外侧天线板阵面姿态快速测试:
利用工业摄影系统对+X侧外侧天线板正面、-X侧外侧天线板正面以及天线安装载体的Z向基准面上所有靶标点进行有效拍摄;
D2)外侧天线板测试结果分析判定:
①将工业摄影系统获取的数据导入数据处理软件;
②建立虚拟基准坐标系;
③建立虚拟平面:将+X侧外侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面a;将-X侧外侧天线板正面上的全部靶标点的测试数据拟合为平面d;
④阵面姿态精度计算:计算平面a绕Y轴的旋转角Rya,其中Rya为正代表平面a展开角度过大、Rya为负代表平面a展开角度不足;计算平面d绕Y轴的旋转角Ryd,其中Ryd为正代表平面d展开角度不足、Ryd为负代表平面d展开角度过大;
⑤阵面姿态精度判定:若|Rya|≤Tya,则判定Rya合格,Tya为+X侧外侧天线板展开向姿态角要求值;若|Ryd|≤Tyd,则判定Ryd合格,Tyd为-X侧外侧天线板展开向姿态角要求值;
D3)外侧天线板量化调整方案制定及调整:若Rya、Ryd不合格则需进行调试:
①Rya:若Rya>Rya0,则应在+X侧外侧天线板支撑杆上增加适量垫片以增大杆长;若Rya<Rya0,则应在+X侧外侧天线板支撑杆上减少适量垫片以减小杆长;
②Ryd:若Ryd>Ryd0,则应在-X侧外侧天线板支撑杆上减少适量垫片以减小杆长;若Ryd<Ryd0,则应在-X侧外侧天线板支撑杆上增加适量垫片以增大杆长;
D4)重复D1)、D2)、D3)、D4)直至|Rya|≤Tya、|Ryd|≤Tyd。
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106989684A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-07-28 | 上海宇航系统工程研究所 | 拼接天线非可视部位结构间隙测量装置及测量方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3009631B2 (ja) * | 1997-02-19 | 2000-02-14 | 株式会社エイ・ティ・アール環境適応通信研究所 | 光制御型フェーズドアレーアンテナ |
US7199872B2 (en) * | 2004-05-18 | 2007-04-03 | Leica Geosystems Ag | Method and apparatus for ground-based surveying in sites having one or more unstable zone(s) |
CN100495819C (zh) * | 2005-10-21 | 2009-06-03 | 西安电子科技大学 | 大型高精度球面天线面板测量和安装调整方法 |
CN104089594B (zh) * | 2014-07-25 | 2017-10-17 | 北京卫星环境工程研究所 | 卫星大尺寸平面阵列sar天线自动化精测方法 |
CN106229605B (zh) * | 2016-06-30 | 2019-02-15 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种基于数学建模的大型相控阵天线精准安装方法 |
CN108363884B (zh) * | 2018-03-07 | 2020-08-18 | 西安交通大学 | 一种星载平面sar天线可展支撑结构杆件调装方法 |
GB2574872B (en) * | 2018-06-21 | 2023-03-22 | Airspan Ip Holdco Llc | Moveable antenna apparatus |
CN109341535B (zh) * | 2018-12-13 | 2020-05-29 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种高效高精度大型卫星天线装配测量系统 |
CN111366902B (zh) * | 2020-03-10 | 2022-03-18 | 上海卫星工程研究所 | 卫星热变形试验相对指向变化测量系统及方法 |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106989684A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-07-28 | 上海宇航系统工程研究所 | 拼接天线非可视部位结构间隙测量装置及测量方法 |
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