单伸缩杆转台驱动的环柱型索网反射系统

摘要

本发明公开了一种单伸缩杆转台驱动的环柱型索网结构反射系统。其包括外圆环(1)、中心支柱(3)、网面索(9)、牵引索(10)、直线伸缩装置(4)、固定支撑杆(5)、下转动平台(6)、支撑架(7)和上平台(13)；中心支柱由支撑索(12)固定在外圆环(1)中心；中心支柱的顶部安装有馈源(2)；网面索与牵引索之间装有紧固索(8)，调节紧固索的长度可控制网面索的形变，改变反射面形状；调整直线伸缩装置(4)的长度，使上平台跟踪俯仰角度变化；通过下转动平台(6)的转动跟踪方位角度，满足系统要求的位姿。本发明结构简单，轻便灵活，能实现反射系统的方位和俯仰精确控制，可用于光、电能量的反射或汇聚。

权利要求

1.一种单伸缩杆转台驱动的环柱型索网反射系统，包括反射器和跟踪器，所述反射器，包括外圆环(1)，中心支柱(3)；紧固索(8)，网面索(9)、牵引索(10)和支撑索(12)；紧固索(8)、网面索(9)和牵引索(10)三者组成柔性索网，中心支柱(3)的顶部安装有馈源或集热器(2)；

所述跟踪器，包括直线伸缩装置(4)，固定支撑杆(5)，下转动平台(6)，支撑架(7)，上平台(13)，俯仰伺服电机(14)和方位伺服电机(15)，直线伸缩装置上安装有移动副(P)和两个转动副(R1，R2)，固定支撑杆(5)安装有第三个转动副(R3)；

其特征在于：

跟踪器中的直线伸缩装置(4)通过第一转动副(R1)和第二转动副(R2)分别与上平台(13)、下转动平台(6)相连；固定支撑杆(5)的下端固定在下转动平台(6)上，上端通过第三个转动副(R3)与上平台(13)相连；移动副(P)的上端通过第一转动副(R1)与上平台(13)连接，下端通过第二转动副(R2)与下转动平台(6)连接；

反射器中的外圆环(1)由复数个径向钻孔的空心圆管(16)、复数个连接关节(17)连接组成；径向孔中安装有上、下销钉(11a，11b)，网面索(9)通过上销钉(11a)与中心支柱(3)连接，紧固索(8)通过下销钉(11b)与中心支柱(3)连接，支撑索(12)通过上、下销钉(11a，11b)与中心支柱(3)连接；中心支柱(3)与支撑索(12)之间通过交错方式连接，其连接个数是取三的倍数，以获得稳定性好的三角形结构，避免外圆环管(1)与中心支柱(3)之间发生相对转动；

反射器中的网面索(9)，由多根柔性绳索织成的纵横交错网组成，安装在上销钉(11a)与中心支柱(3)之间，其上绑定用以反射电磁波金属丝网，或绑定用以汇聚太阳光的柔性镀金属薄膜，形成第一层网面；

反射器中的牵引索(10)，由多根可伸缩的柔性绳索组成，每根可伸缩的柔性绳索的两端分别与网面索(9)和紧固索(8)的对应绳索节点连接，通过调节牵引索(10)的长度控制网面索(9)的形变，使反射面的形状发生改变；

反射器中的紧固索(8)，由多根柔性绳索织成的纵横交错的网组成，其安装在下销钉(11b)与中心支柱(3)之间，形成第二层网面。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：上平台(13)采用型钢或圆形结构，下转动平台(6)采用圆形或三角形结构，该上、下平台平行安装。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于跟踪器中的俯仰伺服电机(14)与驱动直线伸缩装置(4)连接，带动上平台(13)完成俯仰角度跟踪，方位伺服电机(15)与下转动平台(6)连接，驱动下转动平台(6)完成方位角度跟踪。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于网面索(9)、牵引索(10)、紧固索(8)和支撑索(12)均采用高强度的凯夫拉线轻柔材料。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于外圆形环管(1)、中心支柱(3)和直线伸缩装置(4)，均采用高强度的碳纤维管轻型材料。

说明书

单伸缩杆转台驱动的环柱型索网反射系统

技术领域

[0001] 本发明属于机电驱动技术领域，具体是一种通过单伸缩杆转台驱动来实现方位俯仰控制的环柱型索网反射系统，可用于电磁能或光能的反射或汇聚。

背景技术

[0002] 目前，大型反射系统不仅在电子信息技术领域得到了广泛的应用，而且也逐渐扩展和应用到太阳能应用技术领域，可为下一代清洁能源的应用提供有力的技术保障。现有的大型反射系统通常包括反射器和跟踪定位机构。反射器结构包括反射面板和支撑背架，跟踪定位机构包括方位和俯仰角度控制装置。

[0003] 为保证反射器的型面精度，目前大型反射器的结构中反射面板多采用实面面板，以便适应地表环境下重力、风载、雨雪载荷作用下的刚强度要求。这钟大型反射器由于质量随着口径的增大呈现指数性的增长，因而其研制成本、研制周期都相对较高，难以广泛使用。

[0004] 尽管也有反射面为网孔面板结构的反射器，但其口径面密度仍然远大于10.0Kg/m2。我国将于2016年完成建造的500m口径球面射电望远镜采用了基于主动反射面技术、柔索牵引馈源技术等系统级的创新设计思路，在地面上已经是超轻反射器结构，但其口径面密度仍然为6.6Kg/m2，不仅导致建造成本和材料成本高，而且不利于大范围的推广使用。

[0005] 在太空中，索网结构大型可展开天线得到了普遍应用。由于太空环境的重力近乎为零，这种刚柔组合的轻柔结构可以成型期望的型面精度，并且质量超轻，通常其口径面密度不超过0.4Kg/m2，这种结构建造成本和材料成本费用很低，但这种索网结构不能直接用于地面，因为受到地面上重力及风等外部载荷的影响后，反射面的型面精度会极大的降低，无法满足使用的要求。

[0006] 在俯仰和方位角度调整控制装置，即跟踪器上，目前常见的是传统双轴串联跟踪器，其通过两轴分别控制方位的方位和俯仰的角度，依次通过角度的变化来实现跟踪定位，这种跟踪器的结构比较复杂、灵活性和稳定性差，加工和维护成本高，安装效率低，同时产生的累积误差难以消除。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提供一种通过单伸缩杆转台驱动的环柱型索网反射系统，以简化整个反射系统的结构，减小重量和成本，提高索网反射面的型面精度和跟踪器的连续跟踪精度，满足地面使用的要求。

[0008] 本发明的技术方案是这样实现的：

[0009] 一、技术原理

[0010] 在自然界中，蜘蛛网由于质量超轻，受重力的影响很小，且蛛丝强度非常高，所以蜘蛛网在风雨载荷等作用下仍然可以很好地成形和发挥功效。

[0011] 随着人类科技的不断发展，高强度的轻型材料如碳纤维管、凯夫拉线等逐渐得到推广应用，而且其成本也显著下降，已经由航天应用推广到众多民用产品，如钓鱼杆、风筝线等。薄壁金属管等传统的金属材料，其成本低、质量轻同时具有良好的强度，也广泛应用在高科技领域中。

[0012] 本发明参考蜘蛛网结构特点，采用高强度轻型材料，通过灵巧的索网结构形成可承受外部载荷的大型反射面，外圆环采用碳纤维管或薄壁金属管构建，系统中反射面的口径面密度尽量小于2.0Kg/m2；跟踪器使用两个支撑杆支撑反射面，其中一个支撑杆可以伸缩，用于控制反射面的俯仰；两支撑杆垂直安装于转台上，通过转台旋转完成反射面方位控制。整个反射系统在保证反射面型面精度、跟踪精度及外部载荷作用下刚强度要求等条件下，结构尽可能轻便，所用的材料也尽可能少，从而其研制成本和维护成本也将尽可能低，可以广泛使用。

[0013] 二、技术方案

[0014] 根据上述原理，本发明的单伸缩杆转台驱动的环柱型索网反射系统，一种单伸缩杆转台驱动的环柱型索网结构反射系统，包括反射器和跟踪器，

[0015] 所述反射器，包括外圆环，中心支柱；紧固索，网面索、牵引索和支撑索；紧固索、网面索和牵引索三者组成柔性索网，中心支柱的顶部安装有馈源或集热器；

[0016] 所述跟踪器，包括直线伸缩装置，固定支撑杆，下转动平台，支撑架，上平台，俯仰伺服电机和方位伺服电机，直线伸缩装置上安装有移动副和两个转动副，固定支撑杆安装有第三个转动副；

[0017] 其特征在于：

[0018] 跟踪器中的直线伸缩装置通过第一转动副和第二转动副分别与上平台、下转动平台相连；固定支撑杆的下端固定在下转动平台上，上端通过第三个转动副与上平台相连；移动副的上端通过第一转动副上平台连接，下端通过第二转动副与下转动平台连接；

[0019] 反射器中的外圆环采用径向钻孔的空心圆管组成，径向孔中安装有上、下销钉，网面索通过上销钉与中心支柱连接，紧固索通过下销钉与中心支柱连接，支撑索通过上、下销钉与中心支柱连接；中心支柱与支撑索之间通过交错方式连接，其连接个数是取三的倍数，以获得稳定性好的三角形结构，避免外圆环与中心支柱之间发生相对转动；

[0020] 反射器中的网面索，由多根柔性绳索织成的纵横交错网组成，安装在上销钉与中心支柱之间，其上绑定用以反射电磁波金属丝网，或绑定用以汇聚太阳光的柔性镀金属薄膜，形成第一层网面；

[0021] 反射器中的牵引索，由多根可伸缩的柔性绳索组成，每根可伸缩的柔性绳索的两端分别与网面索和紧固索的对应绳索节点连接，通过调节牵引索的长度控制网面索的形变，使反射面的形状发生改变；

[0022] 反射器中的紧固索，由多根柔性绳索织成的纵横交错的网组成，其安装在下销钉与中心支柱之间，形成第二层网面。

[0023] 作为优选，上述的系统的上平台采用型钢或圆形结构，下转动平台采用圆形或三角形结构，该上、下平台平行安装。

[0024] 作为优选，上述系统的俯仰伺服电机与驱动直线伸缩装置连接，带动上平台完成俯仰角度跟踪，方位伺服电机与转动平台连接，驱动下转动平台完成方位角度跟踪。

[0025] 作为优选，上述系统的网面索、牵引索、紧固索和支撑索均采用高强度的凯夫拉线轻柔材料。

[0026] 作为优选，上述的系统的外圆形环管、中心支柱和直线伸缩装置，均采用高强度的碳纤维管轻型材料。

[0027] 本发明具有如下优点：

[0028] 1.本发明采用两层纵横交错的柔性索网通过张拉形成反射面的地面反射器，与现有的采用实面面板作为反射面的地面反射器相比较，节省了大量的金属材料，显著降低了地面反射器的质量，降低了研制成本。

[0029] 2.本发明外圆环采用径向开孔的空心圆管结构，孔内安装有销钉，索网通过销钉与中心支柱连接，省去了现有实面地面反射器庞大的支撑结构，使用简单的支撑结构就能保证理想的型面精度，极大地简化了反射器的构成，从而轻便地实现其方位和俯仰的控制，进一步降低了研制、运作和维护成本，缩短了研制周期。

[0030] 3.本发明采用金属丝网反射面，或者是分布有通风小孔的金属薄膜，使风、雨、雪这些自然载荷极易穿过，提高了本系统的承载能力，同时由于索网结构与金属材料相比，其热胀系数更低，这将显著减小了热载荷对反射器型面精度的影响，使本系统更适合于地表环境的应用。

[0031] 4.本发明的索网结构反射面中，上、下支撑索与中心支柱间采用交错连接，有效地解决了这种环柱型结构可能存在的扭转不稳定性问题，显著提高了反射系统的结构基频。

[0032] 5.本发明由于反射面质量超轻，简便，因此可以采用自动展开或者手动组装的结构形式，适合快速组装和建造，可显著降低反射器系统的移动运输成本，提升抗毁坏和重装能力；

[0033] 6.本系统采用转动平台加单伸缩装置结构实现方位、俯仰姿态的快速控制，进一步降低了整个系统复杂性，并降低了的研制、运作和维护成本，缩短了研制周期。

附图说明

[0034] 图1是本发明的运动状态结构图；

[0035] 图2是本发明的初始状态结构图；

[0036] 图3是本发明的空心圆管、连接关节及销钉结构图；

[0037] 图4是本发明的跟踪器结构图；

[0038] 图5是本发明第一实施例口径为5m的环柱型索网反射器中，其中心支柱上排与前六根支撑索的反对称交错连接关系图；

[0039] 图6是本发明第一实施例口径为5m的环柱型索网反射器中，其中心支柱下排与后六根支撑索的反对称交错连接关系图；

[0040] 图7是本发明第二实施例口径为15m的环柱型索网反射器中，中心支柱上排与前十二根支撑索的正对称交错连接关系图；

[0041] 图8是本发明第二实施例口径为15m的环柱型索网反射器中，中心支柱下排与后十二根支撑索的正对称交错连接关系图；

[0042] 图9是本发明中口径为5m的环柱型索网反射器，其在无重力作用工况下的变形云图；

[0043] 图10是本发明中口径为5m的环柱型索网反射器，其在重力作用下呈仰天位置放置工况下的变形云图；

[0044] 图11是本发明中口径为5m的环柱型索网反射器，其在重力作用下俯仰角为60度工况下的变形云图；

[0045] 图12是本发明中口径为15m的环柱型索网反射器，其在无重力作用工况下的变形云图；

[0046] 图13是本发明中口径为15m的环柱型索网反射器，其在重力作用下呈仰天位置放置工况下的变形云图；

[0047] 图14是本发明中口径为15m的环柱型索网反射器，其在重力作用下俯仰角为60度工况下的变形云图；

[0048] 以下参照附图对本发明做进一步详细描述：

[0049] 实施例1：反射器口径为5m的环柱型索网反射系统。

[0050] 参照图1和图2，本实例包括反射器和跟踪器两部分，其中：

[0051] 所述反射器，包括外圆环1，中心支柱3，紧固索8，网面索9、牵引索10和多个支撑索12。其中：

[0052] 外圆环1，由复数个径向钻孔的空心圆管16、复数个连接关节17连接组成，通过改变空心圆管16的数量和长度可以改变外圆环1的口径，即反射器的设计口径，空心圆管16的径向孔中安装有上销钉11a和下销钉11b，本实例空心圆管16的数量为四十八个，反射器口径为5m，该口径上设有均布的连接销钉，本实例为上、下各十二个连接销钉，销钉上设有开孔，如图3所示。

[0053] 紧固索8，网面索9，牵引索10三者组成柔性索网组，网面索9铺设有镀铝薄膜或金属丝网反射面，用于反射电磁波或汇聚太阳能；中心柱3与外圆环1上的销钉11a间安装有第一层纵横交错的柔性网面索9；中心支柱3与外圆环1上的销钉11b间安装有第二层纵横交错的柔性紧固索8，网面索9与紧固索8之间安装有纵向牵引索10，通过调节纵向牵引索10控制网面索9的变形，以改变反射面形状；

[0054] 中心支柱3，其上设有上、下两排连接孔，本实例每排为六个连接孔，集热器2安装在中心支柱3的顶部；

[0055] 支撑索12，由多根柔性绳索组成，其数目是取三的倍数，即柔性绳索数为6、9、12等，这些柔性绳索通过交错连接的方式将中心支柱3与外圆环1连接在一起，即每根柔性绳索的一端连接在中心支柱3的连接孔上，另一端连接在该外圆环1的连接销钉孔上；这种交错连接可以获得稳定性好的三角形结构，为外圆环1和中心支柱3提供扭矩，使反射器的基频变高，结构稳固，避免外圆环1与中心支柱3之间发生相对转动，且保证中心支柱3位于口径的正中心。

[0056] 所述中心支柱3与支撑索12的交错连接，有两种连接形式，本实例采用第一种连接形式，即连接销钉分别与中心支柱3的上、下连接孔之间通过前、后六根柔性绳索反对称连接。

[0057] 参照图5，中心支柱3的上排连接孔与外圆环1上的上连接销钉每隔一个通过前六根柔性绳索反对称连接，即第一根柔性绳索连接第一个上销钉孔u1与中心支柱3上排的第十二个连接孔u12；第二根柔性绳索连接第六个上销钉孔u6与中心支柱3上排的第七个连接u7；第三根柔性绳索连接第二个上销钉孔u2与中心支柱3上排的第九个连接孔u9；第四根柔性绳索连接第三个上销钉孔u3与中心支柱3上排的第八个连接孔u8；第五根柔性绳索连接第四个上销钉孔u4与中心支柱3上排的第十一个连接孔u11；第六根柔性绳索连接第五个上销钉孔u5与中心支柱3上排的第十个连接孔u10。

[0058] 参照图6，中心支柱3的下排连接孔与外圆环1上的下销钉之间通过后六根柔性绳索反对称连接，即第一根柔性绳索连接第1个下销钉孔d1与中心支柱3下排的第8个连接孔d8；第二根柔性绳索连接第2个下销钉孔d2与中心支柱3的下排第7个连接孔d7；第三根柔性绳索连接第3个下销钉孔d3与中心支柱3下排的第10个连接孔d10；第四根柔性绳索连接第4个下销钉孔d4与中心支柱3下排的第9个连接孔d9；第五根柔性绳索连接第5个下销钉孔d5与中心支柱3下排的第12个连接孔d12；第六根柔性绳索连接第6个下销钉孔d6与中心支柱3下排的第11个连接孔d11。

[0059] 参照图4，所述跟踪器，包括直线伸缩装置4，固定支撑杆5，转动平台6和支撑架7，直线伸缩装置4通过第一转动副R1和第二转动副R2分别与上平台13、下转动平台6相连；固定支撑杆5的下端固定在下转动平台6上，上端通过第三个转动副R3与上平台13相连；移动副P的上端通过第一转动副R1与上平台13连接，下端通过第二转动副R2与下转动平台6连接；初始状态下为仰天放置，即反射系统的外圆环1与下转动平台6平行，根据工作要求，调整直线伸缩装置4的长度，使上平台跟踪俯仰角度变化；下转动平台6的转动跟踪方位角度，满足系统要求的位姿。

[0060] 实施例2：反射器口径为15m的环柱型索网反射系统。

[0061] 本实施例包括反射器与跟踪器两部分，反射器口径为15m，跟踪器结构与实施例1相同，反射器的结构形式与实施例1相同，但结构参数有别，即：

[0062] 本实例的支撑索12，由前、后各十二根柔性绳索组成；中心支柱3，其上设有上、下两排连接孔，每排连接孔的数量为六个。

[0063] 中心支柱3与支撑索12交错对称连接，采用第二种连接形式；即中心支柱3的上、下排连接孔分别与外圆环1上的连接销钉之间通过前、后十二根柔性绳索对称连接。

[0064] 参照图7，在中心支柱3的上排连接孔与外圆环1上的上连接销钉之间通过前12根柔性绳索对称连接，即第一根柔性绳索连接第一个上销钉孔u1与中心支柱3上排的第十三个连接孔u13；第二根柔性绳索连接第二个上销钉孔u2与中心支柱3上排的第十八个连接孔u18；第三根柔性绳索连接第三个上销钉孔u3与中心支柱3上排的第十四个连接孔u14；第四根柔性绳索连接第四个上销钉孔u4与中心支柱3上排的第十三个连接孔u13；第五根柔性绳索连接第五个上销钉孔u5与中心支柱3上排的第十五个连接孔u15；第六根柔性绳索连接第六个上销钉孔u6与中心支柱3上排的第十六个连接孔u16；第七根柔性绳索连接第七个上销钉孔u7与中心支柱3上排的第十六个连接孔u16；第八根柔性绳索连接第八个上销钉孔u8与中心支柱3上排的第十五个连接孔u15；第九根柔性绳索连接第九个上销钉孔u9与中心支柱3上排的第十七个连接孔u17；第十根柔性绳索连接第十个上销钉孔u10与中心支柱3上排的第十六个连接孔u16；第十一根柔性绳索连接第十一个上销钉孔u11与中心支柱3上排的第十六个连接孔u16；第十二根柔性绳索连接第十二个上销钉孔u12与中心支柱3上排的第十七个连接孔u17。

[0065] 参照图8，第二中连接方式为：在中心支柱3的下排连接孔与外圆环1上的下连接销钉的连接孔之间通过后12根柔性绳索对称连接，即第一根柔性绳索连接第一个下销钉孔d1与中心支柱3下排的第十三个连接孔d13，第二根柔性绳索连接第二个下销钉孔d2与中心支柱3下排的第十八个连接孔d18，第三根柔性绳索连接第三个下销钉孔d3与中心支柱3下排的第十四个连接孔d14，第四根柔性绳索连接第四个下销钉孔d4与中心支柱3下排的第十三个连接孔d13，第五根柔性绳索连接第五个下销钉孔d5与中心支柱3下排的第十五个连接孔d15，第六根柔性绳索连接第六个下销钉孔d6与中心支柱3下排的第十六个连接孔d16，第七根柔性绳索连接第七个下销钉孔d7与中心支柱3下排的第十六个连接孔d16，第八根柔性绳索连接第八个下销钉孔d8与中心支柱3下排的第十五个连接孔d15，第九根柔性绳索连接第九个下销钉孔d9与中心支柱3下排的第十七个连接孔d17，第十根柔性绳索连接第十个下销钉孔d10与中心支柱3下排的第十六个连接孔d16，第十一根柔性绳索连接第十一个下销钉孔d11与中心支柱3下排的第十六个连接孔d16，第十二根柔性绳索连接第十一个下销钉孔d12与中心支柱3下排的第十七个连接孔d17。

[0066] 本发明的效果通过以下仿真进一步说明：

[0067] 仿真1，对实施例1口径为5m的反射器，在无重力时进行型面精度的仿真。

[0068] 1.1)仿真系统及结构

[0069] 该反射器口径5m，焦径比0.4，环48等分，反射面索网径向8等分，外圆环的空心圆管外径为0.006m，内径为0.005m，销钉高度0.016m。中心支柱外径0.05m，高度1.8m，其圆杆外径为0.01m，内径为0.006m。除上下各6根支撑索外径为0.0003m外，其它的柔索外径均为0.0002m。所有刚性杆件选择碳纤维材料，柔性索网选择凯芙拉纤维材料。反射面薄膜厚度
20μm,采用镀铝芳纶薄膜。

[0070] 1.2)仿真内容

[0071] 将上述反射器呈初始位置放置，约束中心柱呈中心对称的3个支撑点，在无重力作用下，对无重力状态下5m反射器的结构进行静力平衡仿真，得到变形云图，如图9所示，其中，图9中不同的颜色表示不同的结构位移变化；从图9中可以看出，无重力的情况下，其反射器的最大变形为0.031692m。

[0072] 通过计算得到反射系统结构基频为1.711Hz，反射系统刚性骨架质量为1.767Kg，柔性索网质量为0.022Kg，反射面薄膜0.611Kg，反射系统总质量2.401Kg；

[0073] 通过计算得到反射面的表面均方根误差RMS＝1.665mm。

[0074] 仿真2，对实施例1口径为5m的反射器在仰天位置有重力时进行型面精度的仿真。

[0075] 仿真的结构参数与仿真1相同，将反射器呈仰天位置放置，约束中心柱呈中心对称的3个支撑点，在重力作用下，对反射器结构进行静力平衡仿真，结果如图10所示，其中，图10中不同的颜色表示不同的结构位移变化；从图10中可以看出，其反射器的最大变形为
0.0311692m。

[0076] 通过计算可以得到反射面的表面均方根误差RMS＝2.125mm。

[0077] 仿真3，对实施例1口径为5m的反射器在俯仰角为60度工况下的型面精度仿真。

[0078] 仿真的结构参数与仿真1相同，将反射器呈俯仰角60度放置，约束中心柱呈中心对称的3个支撑点，在重力作用下，对反射器结构进行静力平衡仿真，结果如图11所示，其中，图11中不同的颜色表示不同的结构位移变化；从图11中可以看出，其反射器的最大变形为0.032909m。

[0079] 通过计算得到反射面的表面均方根误差RMS＝2.893mm。

[0080] 仿真4，对实施例2口径为15m的反射器结构进行静力分析。

[0081] 4.1)仿真系统及结构

[0082] 该反射器口径为15m，焦径比0.4，环分为48等分，反射面索网径向8等分，外圆环的空心圆管外径为0.016m，内径为0.015m，销钉高度0.032m。中心支柱外径为0.7m，高度为5m，其圆杆外径为0.036m，内径为0.030m。除上下各6根支撑索外径为0.0006m外，其它的柔索外径均为0.0003m。所有刚性杆件选择碳纤维材料，柔性索网选择凯芙拉纤维材料。反射面薄膜厚度20μm,采用镀铝芳纶薄膜。

[0083] 4.2)仿真内容

[0084] 将上述反射器呈初始位置放置，约束中心柱呈中心对称的3个支撑点，在无重力作用下，对无重力状态下15m反射器的结构进行静力平衡仿真，得到变形云图，如图12所示，其中，图12中不同的颜色表示不同的结构位移变化；从图12中可以看出，无重力的情况下，其反射器的最大变形为0.111103m。

[0085] 通过计算反射系统结构基频为1.711Hz，反射系统刚性骨架质量为1.767Kg，柔性索网质量为0.022Kg，反射面薄膜0.611Kg，反射系统总质量2.401Kg，反射面的表面均方根误差RMS＝1.665mm。

[0086] 仿真5，对实施例2口径为15m的反射器在仰天位置有重力时进行型面精度的仿真。

[0087] 仿真的结构参数与仿真4相同，将反射器呈仰天位置放置，约束中心柱呈中心对称的3个支撑点，在重力作用下，对反射器结构进行静力平衡仿真，结果如图13所示，其中，图13中不同的颜色表示不同的结构位移变化；从图13中可以看出，其反射器的最大变形为
0.10606m。

[0088] 通过计算可以得到反射面的表面均方根误差RMS＝2.125mm。

[0089] 仿真6，对实施例2口径为15m的反射器在俯仰角为60度工况下的型面精度仿真。

[0090] 仿真的结构参数与仿真6相同，将反射器呈俯仰角为60度放置，约束中心柱呈中心对称的3个支撑点，在重力作用下，对反射器结构进行静力平衡仿真，结果如图14所示，其中，图14中不同的颜色表示不同的结构位移变化；从图14中可以看出，其反射器的最大变形为0.121996m。

[0091] 通过计算可以得到反射面表面均方根误差RMS＝8.040mm。

[0092] 上述仿真数据表明，该反射面若用于微波通信，其可工作在L、S波段。若考虑到风雨等可能的外部载荷，可适当增加刚性部件的刚强度，进而适当增加反射器系统的质量。即使如此，使得整个反射器系统的面密度小于2.0Kg/m2。

[0093] 本文中所描述的以上具体实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的限制。显然，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。例如本实例使用了伸缩杆、牵引索、网面索、紧固索等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，若把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的，这种在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式或细节上的各种修改和改变，仍在本发明的权利要求保护范围之内。