CN113471661A - 一种带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，包括以下步骤：1、反射面天线在模拟工装安装到位，调整状态；2、反射面天线火工品压紧点解锁，然后展开到位；3、展开机构安装面与模拟工装紧固螺钉解锁，然后平移，与模拟工装分离；4、测量模拟工装上接口空间位置状态，完成后移走模拟工装；5、卫星转移至步骤1中模拟工装的位置，调整卫星姿态复原接口；6、将反射面天线平移至步骤2中的位置；7、展开机构安装面与卫星对应接口连接固定；8、反射面天线收拢到位后，进行火工品压紧固定。本发明中的装星及测试方法，克服了大口径反射面共形设计天线的装星操作困难，实现了在系统状态下的天线功能和性能指标的地面测试。

Description

一种带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法
技术领域
本发明涉及卫星用天线技术领域，具体地，涉及一种带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法。
背景技术
在某型号卫星工程中，需要针对带指向机构的大口径反射面天线，开展装星设计，并进行整器状态天线测试方法研究。由于天线与整星采用共形设计思路，主要安装面内凹在卫星结构内部，无法在反射面收拢状态下完成整星操作，天线无法直接安装在卫星安装面上。
目前，公知的用于卫星的同类型带指向机构大口径反射面天线，多采用整体平装方案，安装位置均在同一平面内，整体安装在卫星表面即可；或者直接在单机产品研制阶段，即将天线安装在卫星对应的单块舱板上，后续与舱板一起交付卫星系统，由舱板与卫星主结构进行连接。
采用上述经典装星方案，无法完成本型号所研制的带指向结构大口径反射面天线的装星，主要困难在于反射面天线与卫星共形设计，主要安装面均在卫星内部，并分布在多个维度空间，难以整体安装操作。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法。
本发明提供的带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，包括以下步骤：
步骤1：带指向机构大口径反射面天线在模拟工装安装到位，调整至与卫星上安装位置姿态相同的状态；
步骤2：带指向机构大口径反射面天线火工品压紧点解锁，然后在重力平衡装置辅助下，由控制器驱动在模拟工装上展开到位；
步骤3：带指向机构大口径反射面天线所属展开机构安装面与模拟工装紧固螺钉解锁，通过重力平衡装置上的两维机构控制将带指向机构大口径反射面天线在吊挂状态下平移，与模拟工装分离出一定安全距离；
步骤4：测量模拟工装上与带指向机构大口径反射面天线的对应接口空间位置状态，测量完成后移走模拟工装；
步骤5：卫星转移至步骤1中模拟工装的位置，并测量卫星与带指向机构大口径反射面天线对应接口空间位置，根据步骤4中模拟工装接口空间位置坐标状态，调整卫星姿态复原卫星接口；
步骤6：控制重力平衡装置上的两维机构将带指向机构大口径反射面天线在吊挂状态下平移至步骤2中的位置；
步骤7：带指向机构大口径反射面天线展开机构安装面与卫星对应接口连接固定；
步骤8：带指向机构大口径反射面天线在重力平衡装置辅助下，由控制器驱动带指向机构大口径反射面天线按照展开顺序的逆序进行收拢，收拢到位后，进行火工品压紧固定。
进一步地，所述步骤1中的所述模拟工装包括天线安装工装和高度调节装置。
进一步地，所述步骤2中的所述重力平衡装置对平衡重力实时调节。
进一步地，所述步骤3中的所述两维机构在同一平面内沿平行和垂直两个方向平移。
进一步地，所述火工品压紧包括6个压紧面。
进一步地，所述步骤1、步骤2、步骤3、步骤6、步骤8中，需保持所述带指向机构大口径反射面天线的平衡。
进一步地，所述步骤1至步骤8还用于星体的功能和性能测试。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，针对带指向机构大口径发射面共形设计天线，通过在重力平衡装置辅助下，卫星整星配合调整姿态，首先完成在展开状态下装星，然后进行收拢操作，最后完成星上火工品压紧固定目标，实现了对天线的空间失重状态的装星及测试模拟。
2、本发明提供的带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，克服了大口径反射面共形设计天线安装点位置内凹在卫星内部导致的装星操作困难，同时实现了带指向机构大口径发射面天线在装星后在系统状态下的天线功能和性能指标的地面测试。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例提供的带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法流程图；
图2为本发明实施例提供的带指向机构大口径反射面天线整体安装接口示意图；
图3是本发明实施例提供的带指向机构大口径反射面天线靠近中心位置的操作工艺孔；
图4是本发明实施例提供的带指向机构大口径反射面天线在模拟工装上收拢状态示意图；
图5是本发明实施例提供的带指向机构大口径反射面天线展开状态与卫星连接示意图；
图6是本发明实施例提供的带指向机构大口径反射面天线在重力平衡装置辅助下完成收拢压紧状态示意图。
图中：
1-反射面天线本体；
2-二维指向结构；
3-展开臂；
4-展开驱动机构；
11-展开臂压紧点；
12-二维机构压紧点；
13-反射面压紧点；
21～22-操作工艺孔；
42-模拟工装；
43-重力平衡装置；
44-桁架。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
图1为本发明实施例提供的带指向机构大口径反射面天线装星与测试方法的流程图，包括以下8个步骤：
步骤1：带指向机构大口径反射面天线在模拟工装安装到位，调整至与卫星上安装位置姿态相同的状态；
步骤2：带指向机构大口径反射面天线火工品压紧点解锁，然后在重力平衡装置辅助下，由控制器驱动在模拟工装上展开到位；
步骤3：带指向机构大口径反射面天线所属展开机构安装面与模拟工装紧固螺钉解锁，通过重力平衡装置上的两维机构控制将带指向机构大口径反射面天线在吊挂状态下平移，与模拟工装分离出一定安全距离；
步骤4：测量模拟工装上与带指向机构大口径反射面天线的对应接口空间位置状态，测量完成后移走模拟工装；
步骤5：卫星转移至步骤1中模拟工装的位置，并测量卫星与带指向机构大口径反射面天线对应接口空间位置，根据步骤4中模拟工装接口空间位置坐标状态，调整卫星姿态复原卫星接口；
步骤6：控制重力平衡装置上的两维机构将带指向机构大口径反射面天线在吊挂状态下平移至步骤2中的位置；
步骤7：带指向机构大口径反射面天线展开机构安装面与卫星对应接口连接固定；
步骤8：带指向机构大口径反射面天线在重力平衡装置辅助下，由控制器驱动带指向机构大口径反射面天线按照展开顺序的逆序进行收拢，收拢到位后，进行火工品压紧固定。
图2为本发明实施例提供的带指向机构大口径反射面天线外形结构图。如图2所示，本实施例中大口径反射面天线主要包括发射面天线本体1、二维指向结构2、展开臂3、展开驱动机构4，另外包括6个压紧点，分别为展开臂压紧点11、二维机构压紧点12、和4个反射面压紧点13。6个压紧点位于不同的位置平面，天线展开状态下与卫星的连接面与上述6个火工品压紧面也不在同一平面内。
如图3所示，针对展开臂压紧点11、二维机构压紧点12在压紧状态下难以操作的问题，在反射面对应位置开2个直径50mm的操作工艺孔21和22，解决火工品压紧安装难题。
反射面天线安装压紧状态下，展开臂压紧点11和二维机构压紧点12位于星体内部，依靠反射面上的操作工艺孔21和22装星；其余4个反射面压紧点，由卫星提供4个独立的安装面，用于压紧固定发射面天线。
如图4所示，本实施例的步骤1中，反射面天线本体1在装星前，首先在模拟工装42上安装固定，模拟工装42调整至与卫星上安装位胃姿态相同的状态固定。在反射面天线本体1安装好吊挂工装，然后与重力平衡装置43连接到位，重力平衡装置43安装在桁架44上。
本实施例中，模拟工装42包括天线安装工装和高度调节装置；重力平衡装置43对平衡重力实时调节，模拟空间的失重状态；重力平衡装置43上带有两维机构，两维机构在同一平面内沿平行和垂直两个方向平移，带动天线的移动。
本实施例的步骤2中，首先在模拟工装42上，解锁反射面天线火工品压紧点，使天线在吊挂状态下保持稳定平衡。然后在重力平衡装置43的辅助下，由天线地面控制器驱动天线在模拟工装42上按照卫星上的状态展开到位，锁定机构锁定。
本实施例的步骤3中，反射面天线的展开机构安装面与模拟工装42的紧固螺钉解锁，使天线处于自由稳定状态。然后通过重力平衡装置43上的两维机构控制将反射面天线在吊挂状态下平移，与模拟工装42分离出一定安全距离，防止碰撞。
本实施例的步骤4中，在天线与模拟工装42分离出一定安全距离后，使用精度测量设备，测量模拟工装42上与发射面天线的对应接口空间位置状态，测量完成后移走模拟工装42。
如图5所示，本实施例的步骤5中，卫星转移至原模拟工装42所在的位置，使用精度测量设备测量卫星与反射面天线对应接口空间位置，根据模拟工装42接口空间位置坐标形态，调整卫星姿态复原卫星接口，使该接口与模拟工装42的接口达到一致。
本实施例的步骤6中，在卫星接口复原后，控制重力平衡装置42上的两维机构将反射面天线在吊挂状态下平移至原位置，之后按步骤7，将反射面天线的展开机构安装面与卫星对应接口连接固定。
本实施例的步骤8中，反射面天线在重力平衡装置43辅助下，由控制器驱动反射面天线按照展开顺序的逆序进行收拢，收拢到位后，进行火工品压紧固定，完成装星操作。如图6所示，天线收拢装星后，天线外形完全包络在卫星最大尺寸直径的圆柱体内，满足安装空间要求。
本实施例的步骤1至步骤8，同时可作为反射面天线系统地面测试用，反射面天线装星后，在星上展开试验、机构转动功能测试等各项试验，实现反射面天线装星后系统状态天线测试目的。
本实施例通过采用在重力平衡装置辅助下，卫星整星配合调整姿态，首先完成在展开状态下装星，然后进行收拢操作，最后完成星上火工品压紧固定。通过本发明的实施，克服了大口径反射面共形设计天线安装点位置内凹在卫星内部导致的装星操作困难，实现了带指向机构大口径反射面天线在装星后在系统状态下天线功能性能指标的地面测试。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：带指向机构大口径反射面天线在模拟工装安装到位，调整至与卫星上安装位置姿态相同的状态；
步骤2：带指向机构大口径反射面天线火工品压紧点解锁，然后在重力平衡装置辅助下，由控制器驱动在模拟工装上展开到位；
步骤3：带指向机构大口径反射面天线所属展开机构安装面与模拟工装紧固螺钉解锁，通过重力平衡装置上的两维机构控制将带指向机构大口径反射面天线在吊挂状态下平移，与模拟工装分离出一定安全距离；
步骤4：测量模拟工装上与带指向机构大口径反射面天线的对应接口空间位置状态，测量完成后移走模拟工装；
步骤5：卫星转移至步骤1中模拟工装的位置，并测量卫星与带指向机构大口径反射面天线对应接口空间位置，根据步骤4中模拟工装接口空间位置坐标状态，调整卫星姿态复原卫星接口；
步骤6：控制重力平衡装置上的两维机构将带指向机构大口径反射面天线在吊挂状态下平移至步骤2中的位置；
步骤7：带指向机构大口径反射面天线展开机构安装面与卫星对应接口连接固定；
步骤8：带指向机构大口径反射面天线在重力平衡装置辅助下，由控制器驱动带指向机构大口径反射面天线按照展开顺序的逆序进行收拢，收拢到位后，进行火工品压紧固定。
2.根据权利要求1所述的带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，其特征在于，所述步骤1中的所述模拟工装包括天线安装工装和高度调节装置。
3.根据权利要求1所述的带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，其特征在于，所述步骤2中的所述重力平衡装置对平衡重力实时调节。
4.根据权利要求1所述的带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，其特征在于，所述步骤3中的所述两维机构在同一平面内沿平行和垂直两个方向平移。
5.根据权利要求1所述的带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，其特征在于，所述火工品压紧包括6个压紧面。
6.根据权利要求1所述的带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，其特征在于，所述步骤1、步骤2、步骤3、步骤6、步骤8中，需保持所述带指向机构大口径反射面天线的平衡。
7.根据权利要求1所述的带指向机构大口径反射面天线装星及测试方法，其特征在于，所述步骤1至步骤8还用于星体的功能和性能测试。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003276697A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Mitsubishi Electric Corp 人工衛星
CN109088149A (zh) * 2018-07-25 2018-12-25 中国空间技术研究院 一种大型天线系统折叠装星方法
CN109818156A (zh) * 2019-02-19 2019-05-28 上海卫星工程研究所 装载三反射面固面天线的静止轨道卫星构型
CN109927936A (zh) * 2019-02-19 2019-06-25 上海卫星工程研究所 载荷与平台热变形隔离的静止轨道卫星
CN109931917A (zh) * 2019-03-01 2019-06-25 中国空间技术研究院 一种星载可展开天线系统的指向精度计算方法
CN110015444A (zh) * 2019-03-29 2019-07-16 上海卫星工程研究所 中高轨道零倾角合成孔径雷达卫星构型
US20190219706A1 (en) * 2018-01-18 2019-07-18 Intelligent Fusion Technology, Inc Methods and systems for testing satellite signal receiver antenna

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003276697A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Mitsubishi Electric Corp 人工衛星
US20190219706A1 (en) * 2018-01-18 2019-07-18 Intelligent Fusion Technology, Inc Methods and systems for testing satellite signal receiver antenna
CN109088149A (zh) * 2018-07-25 2018-12-25 中国空间技术研究院 一种大型天线系统折叠装星方法
CN109818156A (zh) * 2019-02-19 2019-05-28 上海卫星工程研究所 装载三反射面固面天线的静止轨道卫星构型
CN109927936A (zh) * 2019-02-19 2019-06-25 上海卫星工程研究所 载荷与平台热变形隔离的静止轨道卫星
CN109931917A (zh) * 2019-03-01 2019-06-25 中国空间技术研究院 一种星载可展开天线系统的指向精度计算方法
CN110015444A (zh) * 2019-03-29 2019-07-16 上海卫星工程研究所 中高轨道零倾角合成孔径雷达卫星构型

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