[發明專利]一種天線結構天文輻射效應分析方法有效
| 申請號： | 201810564590.9 | 申請日： | 2018-06-04 |
| 公開（公告）號： | CN108959711B | 公開（公告）日： | 2022-09-16 |
| 發明（設計）人： | 劉巖;錢宏亮;金曉飛 | 申請（專利權）人： | 長安大學 |
| 主分類號： | G06F30/23 | 分類號： | G06F30/23;G06F119/08 |
| 代理公司： | 西安恒泰知識產權代理事務所 61216 | 代理人： | 周春霞 |
| 地址： | 710064 陜西省*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 天線 結構 天文 輻射 效應 分析 方法 | ||
本發明提供一種天線結構陰影區域劃分方法及天線結構天文輻射效應分析方法，其中，天線結構陰影區域劃分方法通過確定高程極值點將天線結構反射面分成陰影區域和非陰影區域，準確實現天線結構區域劃分；本發明的天線結構天文輻射效應分析方法，充分考慮對流換熱系數、輻射換熱表面系數和三角形單元表面太陽輻射強度的影響因素，得到每個劃分單元的綜合溫度，實現天文輻射效應的精準分析。
技術領域
本發明屬于航空航天技術領域，涉及一種天線結構天文輻射效應分析方法。
背景技術
隨著一晝夜太陽自東邊升起，西邊落下，其作用會在結構表面產生非均勻溫度變化，這種作用簡稱為太陽輻射效應。直接太陽輻射、地面反射輻射、陰影、空氣對流等諸多因素均會不同程度的影響該作用。
天文輻射對大型射電望遠鏡結構型面精度的影響尤為嚴重，而電磁性能又需要望遠鏡結構在熱流密度變化或者周邊環境劇烈變化時，反射面結構經過促動器的調控，仍然能保證超高的型面精度。
太陽輻射在大氣上界的分布是由地球的天文位置決定的，稱此為天文輻射。天文輻射強度是指到達地面的太陽輻射的強弱。大氣對天文輻射的吸收、反射、散射作用，大大削弱了到達地面的太陽輻射。但尚有諸多因素影響天文輻射的強弱，使到達不同地區的天文輻射的多少不同。其輻射效應在時間與空間上也往往表現出短時急變、分布多樣等特征。其復雜性與不確定性使得采用常規分析手段難以對其熱效應進行計算分析，同時，天線結構本身在服役階段不同時刻呈現出有不同的俯仰姿態，熱傳導、對流換熱以及陰影遮擋等諸多熱激勵影響因素均會對天文輻射效應分析產生影響。
發明內容
針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于，提供一種天線結構天文輻射效應分析方法，該方法能實現天文輻射效應的精準分析。
為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
一種天線結構陰影區域劃分方法，該方法用于將地形圖中的天線結構反射面劃分為陰影區域和非陰影區域，包括以下步驟：
步驟1，將地形圖中的天線結構反射面采用有限單元法劃分為多個三角形單元；地形圖中天線結構反射面以外的區域為周邊地貌區域；
步驟2，將地形圖沿日照光線方向采用等間隔的直線分割成多個條帶；
步驟3，對每個條帶，沿日照光線方向找到周邊地貌區域的高程極值點J1，高程極值點J1指的是周邊地貌區域中沿z向具有最大值的點；以高程極值點J1為起點，沿日照光線的傳播路徑在地形圖中找到與日照光線相交的點J2，若點J2處于天線結構反射面中，則執行步驟4，若點J2處于周邊地貌區域中，則天線結構反射面中的每個三角形單元均屬于陰影區域；
步驟4，根據高程極值點J1和點J2確定天線結構反射面中的每個三角形單元屬于陰影區域還是非陰影區域，采用的方法如下：
針對每個三角形單元，判斷三角形單元的每個頂點的x向坐標是否均處于[xJ1,xJ2]中且y向坐標是否均處于[yJ1,yJ2]中,若是，則該三角形單元為陰影區域，否則，該三角形單元為非陰影區域，其中，xJ1,xJ2分別為高程極值點J1和點J2的x向坐標，yJ1,yJ2分別為高程極值點J1和點J2的y向坐標。
本發明還提供一種天線結構天文輻射效應分析方法，該方法包括以下步驟：
步驟1，確定初始時刻和結束時刻，將初始時刻和結束時刻之間的每個時刻下的地形圖中的天線結構反射面劃分為陰影區域和非陰影區域，陰影區域和非陰影區域均包括多個三角形單元；
其中，將初始時刻和結束時刻之間的每個時刻下的地形圖中的天線結構反射面劃分為陰影區域和非陰影區域，為根據上述的天線結構陰影區域劃分方法進行劃分；
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