本發(fā)明屬于機械驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種環(huán)框柱型索網(wǎng)結(jié)構(gòu)反射系統(tǒng)，可用于電磁能或光能的反射或匯聚。

背景技術(shù)：

大型的反射系統(tǒng)不僅在通信、導航、探測、跟蹤、測控等電子信息技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應用，而且也將在太陽能應用技術(shù)領(lǐng)域得到擴展和應用，從而為實現(xiàn)全球氣候大會上所承諾的節(jié)能減排目標提供有力的技術(shù)支持。

大型反射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般包括反射面，支撐背架，俯仰角和方位角調(diào)整控制裝置。其中，反射面的型面精度是保證反射器有效工作的重要指標。由于地表環(huán)境下重力、風載、雨雪載荷的作用，為保證反射面的型面精度，目前大型反射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的反射面板多采用實面面板。使用這種實面面板的地面反射器，為保證其型面精度就需增加反射器面板和支撐背架的剛度，但剛度的提高就增加了質(zhì)量，而質(zhì)量增加又會增大重力變形，為減小重力變形就需進一步增大反射器跟蹤定位支承座的剛度。因此，現(xiàn)有反射器的研制成本、研制周期都是相對較高，難以廣泛使用。盡管也有反射面為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的反射器，但其口徑面密度仍然遠大于10.0Kg/m²。我國將于2016年完成建造的500m口徑球面射電望遠鏡采用了基于主動反射面技術(shù)、柔索牽引饋源技術(shù)等系統(tǒng)級的創(chuàng)新設(shè)計思路，在地面上已經(jīng)是超輕反射器結(jié)構(gòu)，但其口徑面密度仍然達到6.6Kg/m²，也使建造成本和材料成本很高，不利于大范圍的推廣使用。

在太空中，索網(wǎng)結(jié)構(gòu)大型可展開天線得到了普遍應用。由于太空環(huán)境的重力近乎為零，這種剛?cè)峤M合的輕柔結(jié)構(gòu)可以成型期望的型面精度，并且質(zhì)量超輕，通常其口徑面密度不超過0.4Kg/m²，這使得建造成本和材料成本費用很低，但這種索網(wǎng)結(jié)構(gòu)不能直接用于地面。因為受到地面上重力及風等外部載荷的影響，反射面的型面精度會受到很大影響，無法滿足使用的要求。

在俯仰角和方位角調(diào)整控制裝置，即跟蹤器上，目前常見的是傳統(tǒng)雙軸串聯(lián)跟蹤器，其兩軸分別控制方位的轉(zhuǎn)動和俯仰的轉(zhuǎn)動，依次通過角度的變化來實現(xiàn)跟蹤定位，這使得跟蹤器的結(jié)構(gòu)比較復雜、靈活性不高、穩(wěn)定性差，加工成本高，安裝效率低，維護成本高，且產(chǎn)生的累積誤差難以消除，同時傳統(tǒng)的俯仰方位跟蹤器，在仰天的時候存在著一個無法“過頂”連續(xù)跟蹤的“盲錐”區(qū)域，因此傳統(tǒng)的俯仰跟蹤器很難實現(xiàn)精確的連續(xù)跟蹤。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述已有技術(shù)的不足，提供一種通過三伸縮桿驅(qū)動實現(xiàn)跟蹤定位的環(huán)框柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)，以在保證地面反射器中反射面期望型面精度的條件下，降低整個反射系統(tǒng)的成本，提高索網(wǎng)反射面的型面精度和跟蹤器的連續(xù)跟蹤精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一、技術(shù)原理

在自然界中，輕柔的蜘蛛網(wǎng)由于其質(zhì)量超輕，其受重力的影響反而變小。再結(jié)合蜘蛛絲的相對強度，蜘蛛網(wǎng)在風雨載荷等作用下仍然可以很好地成形和發(fā)揮功效。

隨著人類科技的不斷發(fā)展，一些高強度的輕型材料如碳纖維管、凱夫拉線等逐漸得到推廣應用，而且其成本也顯著下降，已經(jīng)由航天應用推廣到眾多民用產(chǎn)品，如釣魚桿、風箏線等。薄壁鋼管等傳統(tǒng)的金屬材料，因其成本低、質(zhì)量輕同時具有良好的強度，也廣泛用在高科技領(lǐng)域中。

對于三自由度的并聯(lián)機構(gòu)，由于其機構(gòu)剛度高、位置誤差不積累、控制簡單方便、制造容易、價格低廉、無過頂“盲錐”區(qū)域等優(yōu)點，其在機器人等先進領(lǐng)域已得到廣泛的應用。

本發(fā)明采用高強度輕型材料，使系統(tǒng)中反射面的口徑面密度盡量小于2.0Kg/m²，通過靈巧的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)形成可承受外部載荷的大型反射面；然后再用簡單的三伸縮桿結(jié)構(gòu)作為跟蹤機構(gòu)支撐控制該超輕的大型反射面的姿態(tài)。整個反射系統(tǒng)在滿足反射面型面精度和外部載荷作用下的剛強度要求等的條件下，使系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)盡可能輕便，這樣所用的材料也將盡可能少，從而保證其研制成本和維護成本也將盡可能低，進而可以得到廣泛使用。

二.技術(shù)方案

根據(jù)上述原理，本發(fā)明的三伸縮桿驅(qū)動的環(huán)框柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)，包括反射器和跟蹤器，所述反射器，包括圓形桁架、饋源或集熱器、中心支柱、網(wǎng)面索、牽引索、緊固索和支撐索；該圓形桁架的上圓環(huán)和下圓環(huán)通過上下支撐索與中心支柱連接；該饋源或集熱器安裝在中心支柱的頂部；該網(wǎng)面索、牽引索和緊固索三者組成的柔性索網(wǎng)組；

所述跟蹤器，包括三根伸縮桿、轉(zhuǎn)動副連接結(jié)構(gòu)和固定平臺；該三根伸縮桿的下端通過轉(zhuǎn)動副連接結(jié)構(gòu)與固定平臺相連，且呈正三角形分布；

其特征在于：

中心支柱與支撐索之間通過交錯方式連接，其連接個數(shù)是取三的倍數(shù)，以獲得穩(wěn)定性好的正三角形結(jié)構(gòu)，避免圓形桁架與中心支柱之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動；

網(wǎng)面索，由多根柔性繩索織成的縱橫交錯網(wǎng)組成，其安裝在圓形桁架的上圓環(huán)與中心支柱之間，其上綁定用以反射電磁波金屬絲網(wǎng)，或綁定用以匯聚太陽光的帶通風小孔的柔性鍍金屬薄膜，形成第一層網(wǎng)面；

緊固索，由多根柔性繩索織成的縱橫交錯的網(wǎng)組成，其安裝在圓形桁架的下圓環(huán)與中心支柱之間，形成第三層網(wǎng)面；

牽引索，由多根可伸縮的柔性繩索組成，每根可伸縮的柔性繩索的兩端分別與網(wǎng)面索和緊固索的對應繩索節(jié)點連接，形成第二層網(wǎng)面，通過調(diào)節(jié)牽引索的長度控制網(wǎng)面索的形變，使反射面的形狀發(fā)生改變；

跟蹤器中，增設(shè)有球面副連接結(jié)構(gòu)，用于將圓形桁架與三根伸縮桿連接為一個整體。

作為優(yōu)選，所述球面副連接結(jié)構(gòu)，包括三個加緊結(jié)構(gòu)、中心塊和球面副，三個加緊結(jié)構(gòu)與球面副之間通過中心塊連接為一個整體，且三個加緊結(jié)構(gòu)與圓形桁架下圓環(huán)的三根圓桿固定連接，球面副與三根伸縮桿的上端連接，通過改變?nèi)炜s桿的長短改變圓形桁架的姿態(tài)。

作為優(yōu)選，所述三根伸縮桿下端的外接圓直徑根據(jù)工作空間確定：

當工作空間在不受限制的場合下，三根伸縮桿下端的外接圓直徑與反射面的口徑相同；

當工作空間受到嚴格限制的應用場合下，三根伸縮桿下端的外接圓直徑遠小于反射面的口徑。

作為優(yōu)選，所述網(wǎng)面索、牽引索、緊固索和支撐索均采用高強度的凱夫拉線輕柔材料。

作為優(yōu)選，所述圓形桁架、中心支柱和三根伸縮桿，均采用高強度的碳纖維管輕型材料。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1.本發(fā)明三伸縮桿驅(qū)動的環(huán)框柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)中，上、下支撐索與中心支柱間采用交錯方式連接，有效地解決了這種環(huán)框柱型索網(wǎng)結(jié)構(gòu)可能存在的扭轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性問題，顯著提高了反射器的結(jié)構(gòu)基頻。

2.本發(fā)明采用兩層縱橫交錯的柔性索網(wǎng)，即網(wǎng)面索和緊固索，通過牽引索的張拉形成反射器的反射面，與現(xiàn)有的采用實面面板作為反射面的地面反射器相比較，節(jié)省了大量的金屬材料，顯著降低了反射器的質(zhì)量，同時也顯著降低了控制姿態(tài)的支撐機構(gòu)的質(zhì)量，進而大幅降低了研制成本。

3.本發(fā)明采用金屬絲網(wǎng)反射面，或者是分布有通風小孔的金屬薄膜，風、雨等極易穿過，使反射器對風、雨等常規(guī)自然載荷有更佳的抵抗性，索網(wǎng)結(jié)構(gòu)相比金屬材料其熱脹系數(shù)更低，這將顯著減小熱載荷對反射器型面精度的影響，使其適合于地表環(huán)境的應用。

4.本發(fā)明采用球面副連接結(jié)構(gòu)可以方便快速的將構(gòu)成簡單且質(zhì)量超輕的反射器和簡單輕便的伸縮桿連接起來，且反射系統(tǒng)的安裝不受工作空間的限制，因此反射系統(tǒng)可以在不同的工作空間方便快速的實現(xiàn)方位俯仰等姿態(tài)，可以圓滿地解決經(jīng)典的俯仰方位型跟蹤器過天頂“盲錐區(qū)”空域連續(xù)的問題。

5.本發(fā)明反射系統(tǒng)采用了大量的高強度輕質(zhì)材料，相比傳統(tǒng)的金屬面板的反射器，不僅節(jié)約了大量的材料，而且使整個反射系統(tǒng)即質(zhì)量超輕又簡單；由于整個反射系統(tǒng)超輕，簡便，可以采用自動展開或者手動組裝的結(jié)構(gòu)形式，適合快速組裝和建造，可顯著降低反射器系統(tǒng)的研制、運作、維護和移動運輸成本，以及提升抗毀壞和重裝能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一實施例的初始狀態(tài)示意圖；

圖2是本發(fā)明的第一實施例的運動狀態(tài)示意圖；

圖3是本發(fā)明的第二實施例的初始狀態(tài)示意圖；

圖4是本發(fā)明的第二實施例的運動狀態(tài)示意圖；

圖5是圖2中心支柱上排與前六根支撐索的反對稱交錯連接關(guān)系示意圖；

圖6是圖2中心支柱下排與后六根支撐索的反對稱交錯連接關(guān)系示意圖；

圖7是圖2中心支柱上排與前十二根支撐索的正對稱交錯連接關(guān)系示意圖；

圖8是圖2中心支柱下排與后十二根支撐索的正對稱交錯連接關(guān)系示意圖；

圖9是本發(fā)明反射面中的球面副連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是圖2反射面初始狀態(tài)無重力工況下的變形云圖；

圖11是圖2反射面初始狀態(tài)有重力工況下的變形云圖；

圖12是圖2反射面俯仰角為30度工況下的變形云圖；

圖13是圖2反射面俯仰角為45度工況下的變形云圖；

圖14是圖2反射面俯仰角為60度工況下的變形云圖。

以下參照附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述：

具體實施方式

實施例1，工作空間不受限制的場合下，三伸縮桿驅(qū)動的環(huán)框柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)。

參照圖1和圖2，本實例包括：圓形桁架1、饋源2、中心支柱3、網(wǎng)面索4、牽引索5、緊固索6、三根伸縮桿7、球面副連接結(jié)構(gòu)8、轉(zhuǎn)動副連接結(jié)構(gòu)9、支撐索10和固定平臺11；圓形桁架1、饋源2、中心支柱3、網(wǎng)面索4、牽引索5、緊固索6和支撐索10共同組成反射器；三根伸縮桿7、球面副連接結(jié)構(gòu)8、轉(zhuǎn)動副連接結(jié)構(gòu)9和固定平臺11，共同組成了跟蹤器。其中：

圓形桁架1包括上圓環(huán)和下圓環(huán)，其上圓環(huán)與中心支柱3之間安裝第一層縱橫交錯的柔性索網(wǎng)，形成反射面的網(wǎng)面索4，該網(wǎng)面索4上綁定有金屬絲網(wǎng)用來反射電磁波；圓形桁架1的下圓環(huán)與中心支柱3之間安裝有第二層縱橫交錯的柔性索網(wǎng)，形成反射面的牽引索5；網(wǎng)面索4與牽引索5之間連接有縱向的緊固索6，通過調(diào)節(jié)縱向緊固索6的長度控制網(wǎng)面索4的形變，改變反射面形狀；

中心支柱3通過支撐索10固定在圓形桁架1的正中心，饋源2安裝在中心支柱3的頂部；

在中心支柱3上，做上下兩排數(shù)目各為6的連接孔；在圓形桁架1的上下圓環(huán)上，做數(shù)目各為12的連接孔。支撐索10由多根柔性繩索組成，柔性繩索的數(shù)目是取三的倍數(shù)，即柔性繩索數(shù)為6、9、12等，這些繩索通過交錯連接的方式將圓形桁架1上的連接孔與中心支柱3上的連接孔連接起來，每根柔性繩索分別連接中心支柱3上的一個連接孔和圓形桁架1上的一個連接孔，這樣可以獲得穩(wěn)定性好的三角形結(jié)構(gòu)，這種交錯對稱連接可以給圓形桁架1和中心支柱3提供扭矩，使反射面的基頻變高和結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，避免圓形桁架1與中心支柱3之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。

所述中心支柱3與支撐索10的交錯對稱連接，有如下兩種連接形式：

第一種連接形式是：在中心支柱3的上、下排連接孔分別與圓形桁架1的上、下圓環(huán)隔一個的連接孔之間通過前、后六根支撐索反對稱連接。

參照圖5，在中心支柱3的上排連接孔與圓形桁架1的上圓環(huán)隔一個的連接孔之間通過前六根支撐索反對稱連接，即第一根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第一個連接孔u1與中心支柱3上排的第十二個連接孔u12，第二根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)的第六個連接孔u6與中心支柱3上排的第七個連接孔u7，第三根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第二個連接孔u2與中心支柱3上排的第九個連接孔u9，第四根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第三個連接孔u3與中心支柱3上排的第八個連接孔u8，第五根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第四個連接孔u4與中心支柱3上排的第十一個連接孔u11，第六根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第五個連接孔u5與中心支柱3上排的第十個連接孔u10。

參照圖6，在中心支柱3的下排連接孔與圓形桁架1的下圓環(huán)的連接口之間通過后六根支撐索反對稱連接，即第一根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第一個連接孔d1與中心支柱3下排的第八個連接孔d8，第二根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第二個連接孔d2與中心支柱3的下排連接孔d7，第三根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)連接孔d3與中心支柱3下排的第十個連接孔d10，第四根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第四個連接孔d4與中心支柱3下排的第九個連接孔d9，第五根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第五個連接孔d5與中心支柱3下排的第十二個連接孔d12，第六根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第六個連接孔d6與中心支柱3下排的第十一個連接孔d11。

第二種連接形式是：在中心支柱3的上、下排連接孔分別與圓形桁架1的上、下圓的連接孔之間通過前、后十二根支撐索對稱連接。

參照圖7，在中心支柱3的上排連接孔與圓形桁架1的上圓環(huán)的連接口之間通過前12根支撐索對稱連接，即第一根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第一個連接孔u1與中心支柱3上排的第十三個連接孔u13，第二根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第二個連接孔u2與中心支柱3上排的第十八個連接孔u18，第三根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第三個連接孔u3與中心支柱3上排的第十四個連接孔u14，第四根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第四個連接孔u4與中心支柱3上排的第十三個連接孔u13，第五根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第五個連接孔u5與中心支柱3上排的第十五個連接孔u15，第六根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第六個連接孔u6與中心支柱3上排的第十六個連接口u16，第七根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第七個連接孔u7與中心支柱3上排的第十六個連接孔u16，第八根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第八個連接孔u8與中心支柱3上排的第十五個連接孔u15，第九根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第九個連接孔u9與中心支柱3上排的第十七個連接孔u17，第十根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第十個連接孔u10與中心支柱3上排的第十六個連接孔u16，第十一根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第十一個連接孔u11與中心支柱3上排的第十六個連接孔u16，第十二根支撐索連接圓形桁架1上圓環(huán)第十二個連接孔u12與中心支柱3上排的第十七個連接孔u17。

參照圖8，在中心支柱3的下排連接孔與圓形桁架1的下圓環(huán)的連接口之間通過后12根支撐索對稱連接，即第一根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第一個連接孔d1與中心支柱3下排的第十三個連接孔d13，第二根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第二個連接孔d2與中心支柱3下排的第十八個連接孔d18，第三根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第三個連接孔d3與中心支柱3下排的第十四個連接孔d14，第四根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第四個連接孔d4與中心支柱3下排的第十三個連接孔d13，第五根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第五個連接孔d5與中心支柱3下排的第十五個連接孔d15，第六根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第六個連接孔d6與中心支柱3下排的第十六個連接孔d16，第七根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第七個連接孔d7與中心支柱3下排的第十六個連接孔d16，第八根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第八個連接孔d8與中心支柱3下排的第十五個連接孔d15，第九根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第九個連接孔d9與中心支柱3下排的第十七個連接孔d17，第十根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第十個連接孔d10與中心支柱3下排的第十六個連接孔d16，第十一根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第十一個連接孔d11與中心支柱3下排的第十六個連接孔d16，第十二根支撐索連接圓形桁架1下圓環(huán)第十二個連接孔d12與中心支柱3下排的第十七個連接孔d17。

為了方便起見，本實例選擇中心支柱3與圓形桁架1之間的支撐索連接方式選擇第一種連接方式。

三根伸縮桿7的上端通過轉(zhuǎn)動副連接結(jié)構(gòu)8與圓形桁架1的下圓環(huán)相連，且呈正三角形分布，通過改變?nèi)炜s桿7的長度改變圓形桁架1的姿態(tài)；三根伸縮桿7的下端通過轉(zhuǎn)動副連接結(jié)構(gòu)9與固定平臺11相連，且呈正三角形分布。

參照圖9，所述轉(zhuǎn)動副連接結(jié)構(gòu)8，包括三個加緊結(jié)構(gòu)81、中心塊82和球面副83，三個加緊結(jié)構(gòu)81與球面副83之間通過中心塊82連接為一個整體，且三個加緊結(jié)構(gòu)81與圓形桁架1下圓環(huán)的三根圓桿固定連接，球面副83與三根伸縮桿7的上端連接，通過改變?nèi)炜s桿7的長短改變圓形桁架1的姿態(tài)。每個加緊結(jié)構(gòu)81包括加緊體、螺栓和螺母組成，通過旋轉(zhuǎn)螺母使圓形桁架1下圓環(huán)處的圓管與加緊體緊密固定；中心塊82為梯形塊，其頂面和左右兩個面分別與圓形桁架1下圓環(huán)的三根圓管垂直，且在這三個面上各鉆有螺紋孔，用來固定三個加緊結(jié)構(gòu)81；在中心塊82的底面鉆有螺紋孔，用來固定球面副83；球面副83，包括一個空心的中心球體和一個套在中心球體上且繞球體中心轉(zhuǎn)動的空心半球體，該空心半球體的頂端中心處鉆有螺紋孔，用于與中心塊82的底面固定連接；中心球體的底端與三根伸縮桿7的上端固連；要保證球面副83的轉(zhuǎn)角達到75度，所以選中心球體的直徑是伸縮桿7外直徑的7倍以上。

本實例的工作空間不受限制，則呈正三角形分布的三根伸縮桿7下端的外接圓直徑與反射面的口徑相同。

該三伸縮桿驅(qū)動的環(huán)框柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)在安裝初始狀態(tài)下為仰天放置，即反射系統(tǒng)的圓形桁架1與固定平臺11平行，根據(jù)工作要求，通過調(diào)整三根伸縮桿7的長度，使三伸縮桿驅(qū)動的環(huán)框柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)的方位角與俯仰角滿足所要求的位姿。

實施例2，空間受到嚴格限制的場合下，三伸縮桿驅(qū)動的環(huán)框柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)。

參照圖3和圖4，本實例反射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，其不同之處在于，本實例的工作空間受到嚴格限制，則呈正三角形分布的三根伸縮桿(7)下端的外接圓直徑遠小于反射面的口徑。

本發(fā)明的效果可以通過以下仿真實驗來驗證：

仿真1，對實施例1口徑為15m的反射器在初始位置無重力時進行型面精度的仿真。

1.1)仿真系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)

設(shè)反射器的口徑15m，焦徑比0.4，環(huán)48等分，反射面索網(wǎng)徑向為8等分，圓形桁架1中，其上下圓環(huán)的外徑為0.016m，內(nèi)徑為0.015m，環(huán)框高度1m。中心支柱3的外徑0.2m，高度5m。除上下各6根支撐索10外徑為0.001m外，其它的柔性繩索外徑均為0.0005m。所有剛性部件選擇碳纖維材料，柔性繩索選擇凱芙拉纖維材料。反射面薄膜采用厚度為20μm,鍍鋁芳綸薄膜。

1.2)仿真內(nèi)容

將上述反射器呈初始位置放置，約束圓形桁架1下圓環(huán)呈中心對稱的3個支撐點，在無重力作用下，對反射面進行靜力平衡求解，仿真結(jié)果如圖10所示。

從圖10可以看出，無重力的情況下，其反射面的最大變形為0.0068m。通過計算，反射器結(jié)構(gòu)基頻為7.085Hz，反射器剛性部件質(zhì)量為10.212Kg，柔性索網(wǎng)質(zhì)量為0.46Kg，反射面薄膜質(zhì)量為5.68Kg，反射器總質(zhì)量16.36Kg，面密度為0.093Kg/m²，反射面表面均方根誤差RMS＝0.02mm。

仿真2，對實施例1口徑為15m的反射器在初始位置有重力時進行型面精度的仿真。

結(jié)構(gòu)參數(shù)同仿真1，將反射器呈初始位置放置，約束圓形桁架1下圓環(huán)呈中心對稱的3個支撐點，在重力作用下，對反射面進行靜力平衡求解，仿真結(jié)果如圖11所示。

從圖11可以看出，在重力的情況下，其反射面的最大變形為0.014m。通過計算，得到反射面的表面均方根誤差RMS＝3.41mm。

仿真3，對實施例1口徑為15m的反射器在俯仰角為30度工況下的型面精度仿真。

結(jié)構(gòu)參數(shù)同仿真1，將反射器呈俯仰角30度放置，約束圓形桁架1下圓環(huán)呈中心對稱的3個支撐點，在重力作用下，對反射面進行靜力平衡求解，仿真結(jié)果如圖12所示。

從圖12可以看出，在重力的情況下，其反射面的最大變形為0.015154m。通過計算，得到反射面的表面均方根誤差RMS＝1.81mm。

仿真4，對實施例1口徑為15m的反射器在俯仰角為45度工況下的型面精度仿真。

結(jié)構(gòu)參數(shù)同仿真1，將反射器呈俯仰角45度放置，約束圓形桁架1下圓環(huán)呈中心對稱的3個支撐點，在重力作用下，對反射面進行靜力平衡求解，仿真結(jié)果如圖13所示。

圖13可以看出，在重力的情況下，其反射面的最大變形為0.013642m。通過計算，得到反射面的表面均方根誤差RMS＝2.45mm。

仿真5，對實施例1口徑為15m的反射器在俯仰角為60度工況下進行型面精度的仿真。

結(jié)構(gòu)參數(shù)同仿真1，將反射器呈俯仰角60度放置，約束圓形桁架1下圓環(huán)呈中心對稱的3個支撐點，在重力作用下，對反射面進行靜力平衡求解，仿真結(jié)果如圖14所示。

圖14可以看出，在重力的情況下，其反射面的最大變形為0.011287m。通過計算，得到反射面的表面均方根誤差RMS＝2.96mm。

上述仿真數(shù)據(jù)表明，該反射面若用于微波通信，其可工作在L、S波段。若考慮到風雨等可能的外部載荷，可適當增加剛性部件的剛強度，進而適當增加反射器系統(tǒng)的質(zhì)量。即使如此，也有足夠的設(shè)計空間，使得整個反射器系統(tǒng)的面密度小于2.0Kg/m²。

本文中所描述的以上具體實施例僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。顯然，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。例如本實例使用了伸縮桿、牽引索、網(wǎng)面索、緊固索等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)，若把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的，這種在不背離本發(fā)明原理、結(jié)構(gòu)的情況下，進行形式或細節(jié)上的各種修改和改變，但是這些基于本發(fā)明思想的修正和改變?nèi)栽诒景l(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。