[发明专利]多板平面天线阵面姿态精度快速精准调整方法

说明书

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。

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；