1.项目立项背景   
      本项目来源于我国首次火星探测对大口径天线的任务需求，主要是70米火星探测下行信号接收天线系统的任务需求。    
   2. 主要科技创新   
   （1）建立了反射面天线结构-电磁耦合分析模型，基于误差分段线性展开方法推导出耦合模型的矩阵形式，实现了电性能快速分析与评估；厘清了主副面误差对电性能的影响机理，提出了综合主反射体等柔度设计与副反射体保型设计的机电融合设计方法，研制了火星探测武清70米和喀什35米大口径高性能天线；设计了多馈源换馈平台，实现了主副馈的协同匹配。为大口径高性能反射面天线主副馈机电性能融合设计奠定了理论基础。   
   （2）研制了3米直径大尺寸高精度光栅角度编码器，解决了波束波导馈电大天线无大尺寸编码器的难题，提出了基于多数据融合的编码数据处理技术，减小了方位轴承游隙引入的编码误差；构建了基于高阶分量误差的12参数射电星角度标校模型，提高了天线的波束指向标校精度；提出了基于最小二乘法的圆锥扫描极大值跟踪技术，解决了多源不确定因素下超远距离空间目标的跟踪难题。为实现大口径天线波束指向精准把控扫清了技术障碍。   
   （3）建立了基于测量与仿真相结合的风场和温度场快速高精度重构模型，研究了环境载荷对结构位移场和电磁场的影响机理；基于二维缩聚构建了风扰指向误差定量表征模型，突破了基于线性二次高斯技术的阵风扰动指向控制难题；推导了伺服调整量与电性能指向偏差间的函数关系，基于自丰富数据库和查表法实现了热变形指向误差实时补偿；建立了基于应变和神经网络的副面初始位姿预测模型，通过副面实时随动确保主副面位姿匹配。为复杂环境干扰下大型天线性能和服役可靠性的提升提供了技术支撑。   
   （4）探明了影响天线指向精度和结构安全性能关键部件的故障机理，结合实验和仿真实现了反射面天线常见故障特征提取，构建了基于神经网络的机械类和电器类的故障诊断辨识模型；建立了天线传动性能演变与电性能非线性映射模型，揭示了面向天线指向精度的天线传动部件性能演化机理，实现了以天线高精度指向为目标的传动部件维护策略。为延长天线服役寿命和降低全生命周期维护费用提供了技术支撑。   
   3. 科技成果情况   
      项目通过长期系统和深入地开展大口径高性能天线关键技术研究，从天线设计、指向调控、环境补偿、运行维护等多个层次取得了系列理论研究成果，自主研制了亚洲最大的全可动70米高性能反射面天线和35米高性能天线，开发了天线环境干扰高效补偿系统和设备关键部件智能运维系统，有效提升了大口径高性能天线的设计水平，极大保障了复杂环境下天线服役可靠性及运维便捷性，保证了天线可以“看得更远、看得更清、看得更准、看得更稳”。   
      项目理论研究意义及工程应用价值已经通过项目验收意见、评审意见、工程应用效果、科技成果奖励等众多方面得到了充分的肯定和认可，我国首次火星探测任务的成功也极大证明了项目自主研制的深空测控大天线以及相应环境补偿和智能运维系统的功效。项目获授权发明专利6项、受理2项，专著1项，发表期刊论文32篇，制定国家标准2项。   
   4. 应用推广及社会经济效益   
      项目成果已成功应用于多个重大工程中，研制的亚洲最大全可动单口径武清70米高性能反射面天线，在我国首次实现了4亿公里外的火星探测器的信号接收，创造直接经济效益1.149亿元；研制的我国首个喀什4×35米天线阵，应用于我国首次火星探测任务的测控与通信，创造直接经济效益4.03亿元；项目成果目前正应用于云南120米射电望远镜的研制，该天线的建成将成为世界上最大口径的全可动射电望远镜，创造新增技术合同收入2.2995亿元。已经取得的经济效益7.47亿元。   
      项目成果的成功应用，有效提升了天线研制单位的创新能力，提升了产品的设计水平，降低了产品的设计难度和研制成本，缩短了产品的研制周期，提高了装备的服役性能，简化了关键部件故障诊断与精密维护的流程，对我国火星探测、木星探测、小行星防御等深空探测领域及射电天文、军事侦察等领域的科技发展做出了重要贡献。随着国内相关领域对高性能电子装备及大科学装置需求的不断提升，国内现有的大口径高性能天线的数量和精度远远不能满足科学需要和军事需求，未来将进一步向在建的新疆110米天线、南京紫金山天文台毫米波/亚毫米波60米天线、战略支援部队70米天线、国家授时中心120米天线、国家天文台120米天线等国家大科学装置中进行推广应用，预计经济效益可达30多亿元。因此，项目提出的理论成果和技术方法的应用前景非常可观，具有明显的社会经济效益、军事意义和技术推动价值。