一種星載索網(wǎng)可展開天線形面精度測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種本發(fā)明設(shè)及一種天線精度測量方法，特別是索網(wǎng)式可展開天線形 面精度測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 天線反射面的形面精度是天線結(jié)構(gòu)的主要機(jī)械性能指標(biāo)之一，它與天線的最短工 作波長密切相關(guān)。形面精度的好壞會直接影響到天線的工作效率。
[0003] 可展開天線是一種特殊的空間結(jié)構(gòu)，其工作環(huán)境對天線的形面精度有很高的要 求。因此，對于可展開天線的形面精度測量顯得尤為重要。
[0004] -般來說，可展開天線形面精度測量的一種理想方法應(yīng)具有如下特點(diǎn)：
[0005] (1)測量裝置易拆裝，且測量過程可遙控進(jìn)行。
[0006] (2)測量速度盡可能快，測量周期盡可能短。該樣，可最大限度減少天線工作環(huán)境 因素對測量精度的影響。
[0007] 做測量精度盡可能高，W便獲得最真實(shí)的誤差情況。
[0008] 目前，天線形面精度測量方法大致可分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式測量 方法即通過與天線反射面直接接觸的某種方式來測得反射面形面精度；非接觸式測量方法 則是通過攝影、無線電、激光等現(xiàn)代技術(shù)而不必與反射面直接接觸來獲取反射面形面精度。
[0009] 接觸式測量方法主要包括樣板比較法、軟管水平儀測量法、水準(zhǔn)儀與標(biāo)尺測量法。 因其在測量過程中會與反射面接觸而產(chǎn)生較大誤差，故現(xiàn)今很少會使用接觸式測量法。
[0010] 目前，常用的非接觸式測量方法有；雙經(jīng)紳儀交會法，該方法使用兩臺經(jīng)紳儀交互 測量，其工作量大、實(shí)地測量時間長、受溫度影響較大；激光測量法，該種方法采用激光雷達(dá) 掃描儀對天線反射面測量，它的測量速度快、精度高，但是成本高、對使用者的操作要求較 局。
[0011] 因此，綜合考慮實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性，在兼顧測量速度和精度的前提下，提出一種新型 可展開天線反射面形面精度測量方法是亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于針對目前可展開天線反射面形面精度測量現(xiàn)狀提出一種新型 非接觸式測量方法，可有效解決目前采用的測量方法測量精度低、成本高、工作量大W及受 環(huán)境因素影響大的問題。
[0013] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是；一種星載索網(wǎng)可展開天線形面精度測量方法，依次包 括如下步驟：
[0014] 步驟1)在可展開天線表面均勻布置編碼點(diǎn)，編碼點(diǎn)數(shù)量大于4個；
[0015] 步驟2)在可展開天線表面每一個節(jié)點(diǎn)處布置標(biāo)志點(diǎn)。
[0016] 步驟3)在天線周圍放置兩根測量標(biāo)尺，且兩測量標(biāo)尺非平行放置。
[0017] 步驟4)調(diào)整數(shù)碼相機(jī)參數(shù)；
[0018] 步驟5)手持?jǐn)?shù)碼相機(jī)繞天線一周對可展開天線進(jìn)行拍攝，拍攝照片時前一張照 片與后一張照片有公共的編碼點(diǎn)；
[0019] 步驟6)將照片導(dǎo)入攝影測量裝置，解算出每個標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)的S維坐標(biāo)；
[0020] 步驟7)將測量得到的每個標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)的離散點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化為計(jì)算用 新坐標(biāo)；
[0021] 步驟8)對轉(zhuǎn)換后的新坐標(biāo)采用最小二乘法擬合算出天線的最佳吻合拋物面；
[0022] 步驟9)根據(jù)最佳吻合拋物面可求得每一個標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)即測量點(diǎn)處的位移誤 差，計(jì)算出天線的形面精度，計(jì)算公式如下：
[0023]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種星載索網(wǎng)可展開天線形面精度測量方法，依次包括如下步驟： 步驟1)在可展開天線表面均勻布置編碼點(diǎn)，編碼點(diǎn)數(shù)量大于4個； 步驟2)在可展開天線表面每一個節(jié)點(diǎn)處布置標(biāo)志點(diǎn)； 步驟3)在天線周圍放置兩根測量標(biāo)尺，且兩測量標(biāo)尺非平行放置； 步驟4)調(diào)整數(shù)碼相機(jī)參數(shù)； 步驟5)手持?jǐn)?shù)碼相機(jī)繞天線一周對可展開天線進(jìn)行拍攝，拍攝照片時前一張照片與 后一張照片有公共的編碼點(diǎn)； 步驟6)將照片導(dǎo)入攝影測量裝置，解算出每個標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)的三維坐標(biāo)； 步驟7)將測量得到的每個標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)的離散點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化為計(jì)算用新坐 標(biāo)； 步驟8)對轉(zhuǎn)換后的新坐標(biāo)采用最小二乘法擬合算出天線的最佳吻合拋物面； 步驟9)根據(jù)最佳吻合拋物面可求得每一個標(biāo)志點(diǎn)和編碼點(diǎn)即測量點(diǎn)處的位移誤差， 計(jì)算出天線的形面精度，計(jì)算公式如下：
其中δ為每一個測量點(diǎn)的位移誤差，i為測量點(diǎn)的編號，m為測量點(diǎn)的數(shù)目。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種星載索網(wǎng)可展開天線形面精度測量方法，其特征在于：步 驟1)中，相鄰編碼點(diǎn)之間間距為400~600mm〇
3. 如權(quán)利要求1所述的一種星載索網(wǎng)可展開天線形面精度測量方法，其特征在于：步 驟3)中，兩根測量標(biāo)尺需同時被一張照片捕獲。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種星載索網(wǎng)可展開天線形面精度測量方法，其特征在于：步 驟5)中，相機(jī)距離天線1~2m，每隔20°拍攝一張照片，一次測量拍攝的照片總數(shù)不少于 20張一種星載索網(wǎng)可展開天線形面精度測量方法。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種星載索網(wǎng)可展開天線形面精度測量方法，具體包括如下步驟：天線測量前準(zhǔn)備工作，拍攝照片，導(dǎo)入測量裝置計(jì)算測量點(diǎn)坐標(biāo)，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，曲面擬合，計(jì)算天線形面精度。本發(fā)明的測量方法測量效率高、速度快，對于索網(wǎng)式可展開天線一次測量時間約為一個小時；設(shè)備簡便易于拆裝，前期準(zhǔn)備工作耗費(fèi)時間少；非接觸式測量，測量過程中不需要直接接觸天線反射面；測量穩(wěn)定性好，本發(fā)明方法不易受到環(huán)境因素干擾；測量精度高，最大測量誤差為0.2mm，完全可以滿足可展開天線的測量要求；測量成本與其他測量方法相比較低。
【IPC分類】G01B21-20
【公開號】CN104748714
【申請?zhí)枴緾N201410404767
【發(fā)明人】楊東武, 高揚(yáng), 段寶巖
【申請人】西安電子科技大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年8月15日