随着反射面天线口径不断增大和频段不断升高,日照温度效应对天线的电性能的影响已经越来越引起工程界的重视。露天工作的大口径反射面天线因日照温度场而产生较大的温度梯度,导致结构产生明显变形,进而严重影响天线的电性能。针对天线所在地理位置及气候环境,通过仿真与实测相结合的方法实时预估天线温度场和热变形,结合天线实际结构,提出了相适应的温度传感器布局方案,设计了电性能实时自适应补偿流程,开发了一套反射面天线温度场实时监测与热变形实时补偿系统,实现了天线的电性能的实时补偿,为提高大口径反射面天线复杂环境下的服役性能提供了技术支撑。
主要技术指标
研制的热变形补偿系统的调整量计算精度优于反射面天线控制系统调整量最小分辨率,电性能补偿的实时性良好,该系统通过了总装专家联合测试组的测试,测试结果表明热变形补偿系统设计可行,能够修正热变形导致的指向误差,在对星动态测试中,能够提高天线接收射电星的功率。
相关成果
研制了一套大口径天线热变形实时补偿软硬件系统一套,包含温度传感器最优布置方法、数据采集硬件系统、温度传感器的误差分析与补偿算法、大口径天线热变形实时补偿系统综合软件平台。
随着深空探测和射电天文基础科学研究的不断深入,国内现有大口径天线的数量和精度远远不能满足科学需要,例如已建成的佳木斯 66 米天线、上海 65 米天线,建设中的新疆 110 米天线、云南 120 米天线、陕西 120 米天线等,将进一步与天线使用单位或研制单位寻求合作意向,本成果应用前景可观,具有重大的社会意义和技术推动价值。
目前本成果所研制的研制了一套大口径天线热变形实时补偿软硬件系统处于中试阶段,已成功应用于我国多个地面测控站 5 部反射面天线中,该型天线应用于我国探月工程、天问一号等国家工程中,具有重大的经济及军事效益。
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