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大型星载可展开天线设计理论与关键技术及应用

获奖分类: 国家科技进步奖

获奖名称: 大型星载可展开天线设计理论与关键技术及应用

获奖年份: 2013

获奖级别: 二等奖

主要完成单位: 西安电子科技大学

主要完成人: 段宝岩李团结、黄进、郑飞、王从思

成果简介:

大型星载可展开天线被广泛应用于空间通信、电子侦察、导航及对地观测等领域,是卫星系统的“眼睛”和“耳朵”,它具有大柔性、非线性、高可靠性、多状态及多学科的特点,由于工作于极端太空环境,远不同于常规天线,其研制水平不仅关系着卫星系统能否正常工作,且往往决定了其性能。长期以来,我国一直未掌握其关键技术,严重制约了我国空间可展开天线技术的发展。段宝岩院士团队对该领域开展了系统而深入的研究工作。

项目组攻克的关键技术包括:(1)导出了星载可展开天线电磁场、结构位移场及温度场的场耦合理论模型,提出了求解策略与方法。(2)建立了基于场耦合理论模型的两态动力优化模型,突破了大柔性、非线性、两状态、多场耦合等关键技术。同时,提出了星载可展开天线失效模型,解决了预测展开过程中的薄弱环节和展开可靠度的问题。(3)提出了网状可展开天线形态分析与网面精度调整的理论与方法,解决了复杂网状形面精度测量与高效调整的关键技术问题。(4)研制了我国首个集电磁、结构、热于一体的面向全性能与全过程的大型星载可展开天线综合设计软件平台,填补了国内空白。

上述理论、方法及关键技术已被成功应用于多项工程中:(1)我国第一部4.2m口径的径向肋可展开天线,使反射面均方根误差降低了12.5%。(2)我国第一部16m(30m)口径周边桁架可展开天线。以16m口径