[發明專利]一種在軌天線展開控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202210135695.9
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114421118B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 李曉明;徐巍;鄒宇;吳興貴
• 申請（專利權）人: 長沙天儀空間科技研究院有限公司
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08;H01Q1/12;H01Q1/28;H01Q15/14
• 代理公司: 北京之于行知識產權代理有限公司 11767
• 代理人: 何志欣

本發明涉及一種在軌天線展開控制系統，至少包括衛星平臺和左右兩翼平面天線，左右兩翼平面天線分別設于衛星平臺的彼此相對的兩側，第一單翼平面天線至少包括彼此依次轉動連接的第一內側天線面陣、第一中部天線面陣和第一外側天線面陣，三者以不暴露各自的天線反射面的方式收攏于靠近衛星平臺的位置上，三者可通過驅動電機相對彼此轉動而共同形成為平面狀的第一單翼平面天線。

技術領域

本發明涉及通信天線技術領域，尤其涉及一種在軌天線展開控制系統及控制方法。

背景技術

由于平面SAR天線電氣模塊劃分的特殊需求，“H”型已經成為后續星載SAR衛星的主要結構形式之一。對平面天線而言，該構型使得天線成為懸臂梁狀態，因此，無法與衛星平臺固定，天線受力方式惡劣。為了解決平面天線收攏狀態基頻過低的問題，提高平面天線發射環境的動力學特性，目前國內外航天飛行器圍繞如何減少懸臂長度，采取了多種行之有效的技術方案，包括：1）盡量壓縮航天器矩形平臺兩側天線安裝面之間的寬度尺寸，以確保天線懸臂端盡量短，與此同時，也給航天器平臺的結構布局帶來了難度；2）充分利用航天器平臺作為平面天線的安裝固定面，使平面天線呈“屋頂式”布局設置在平臺兩側，但需大幅改變有效載荷艙的結構形式；3）通過對天線板結構進行加強設計來提高天線抗彎剛度，但也帶來天線板重量的大幅增加。

由上述方式可知，各種方案不論對航天器平臺設計，還是對天線結構本身的重量，都有較大的影響，因此，衛星平臺通用性較差和結構效率較低是現有技術方案中存在的主要問題。現有技術中如公開號為CN106450649B的專利文獻提出了一種H構型星載天線可展機構，包括對稱設置在衛星平臺兩側的平面天線構件和展開機構，平面天線構件包括左翼平面天線和右翼平面天線，展開機構包括左翼展開機構和右翼展開機構；其中一組左翼展開機構包括Y型斜撐式支撐桁架、第一驅動機構和從動撐桿，在收攏狀態下，所述左翼平面天線壓緊收攏于所述的衛星平臺的側面；在展開狀態下，所述左翼平面天線展開于所述的衛星平臺的上端。該技術方案利用支撐桁架提高平面天線的收攏基頻，有效解決“H”構型平面類天線在收攏狀態下因懸臂過長而造成天線基頻過低的問題和實現了衛星平臺的通用化。

然而在該技術方案中，天線機構在折疊后在垂直于懸臂方向上的尺寸仍較大，將對航天器平臺的結構布局造成較大的困擾，并且該設置下的懸臂長度有限，此外，折疊后的天線面陣的反射面直接暴露在外部，反射面上的陣子等精密結構易受到損壞，不利于折疊形態下的天線面陣的運輸或待機。

此外，一方面由于對本領域技術人員的理解存在差異；另一方面由于申請人作出本發明時研究了大量文獻和專利，但篇幅所限并未詳細羅列所有的細節與內容，然而這絕非本發明不具備這些現有技術的特征，相反本發明已經具備現有技術的所有特征，而且申請人保留在背景技術中增加相關現有技術之權利。

發明內容

針對現有技術之不足，本發明提供了一種在軌天線展開控制系統，至少包括衛星平臺和左右兩翼平面天線，左右兩翼平面天線分別設于衛星平臺的彼此相對的兩側，第一單翼平面天線至少包括彼此依次轉動連接的第一內側天線面陣、第一中部天線面陣和第一外側天線面陣，三者以不暴露各自的天線反射面的方式收攏于靠近衛星平臺的位置上，三者可通過驅動電機相對彼此轉動而共同形成為平面狀的第一單翼平面天線。本申請一方面增大了展開后的天線懸臂長度，同時在提出更大的天線懸臂長度的結構同時還能夠高效利用折疊空間，可通過調控驅動機構將該結構收攏至衛星平臺上，獲得更小的折疊后的整體體積，有利于減小折疊狀天線對航天器平臺的結構布局的影響；另一方面，由于天線的各面陣均朝向衛星平臺進行折疊，使得折疊后的各面陣的反射面均朝向衛星平臺而不再是直接暴露在外部，有效地保護了天線面陣的結構穩定。

根據一種優選實施方式，所述系統還包括用于輔助支撐第一單翼平面天線的第一支架組件。其形成于衛星平臺的單側上且可隨第一單翼平面天線收攏于靠近衛星平臺的位置上時姿態的變化而覆蓋至衛星平臺上的不同側面。