本發明涉及空間反射面天線，特別涉及一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構、方法、系統、介質及設備。

背景技術：

1、空間反射面天線為拋物面形狀，可用球面擬合。傳統反射面天線整體尺寸較小，只需一個折展機構即可將整個天線折疊起來并放入運載火箭的整流罩，隨著空間技術的發展，對天線性能的要求越來越高，一方面天線的尺寸需求可達百米以上，單個折展機構將無法滿足運輸要求，因此需要將天線分解為多個小模塊，分別設計折展機構；另一方面要求天線擁有自適應調節的能力，比較可行的方法是在各個小模塊之間預留間隙用以安裝調整機構，同時應保證各間隙間距相等，以減少天線支撐桁架設計過程中的工作量。本領域急需滿足空間反射面天線折展需求的同時，為胞元間的自適應調節機構預留出了安裝空間的高效生成方法。

2、背景技術部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發明背景的理解，因此可能包含不構成本領域普通技術人員公知的現有技術的信息。

技術實現思路

1、本發明提供一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構、生成方法、系統、介質及設備，滿足空間反射面天線折展需求的同時，為胞元間的自適應調節機構預留出了安裝空間。

2、一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法包括：

3、生成空間反射面天線胞元骨架的中心胞元的包絡多邊形，其中，投影方式將投影源平面上中心胞元的包絡幾何形狀投影到球面上，得到中心胞元的包絡多邊形；

4、確立空間反射面天線胞元骨架的主方向上高級胞元的包絡多邊形，以中心胞元的包絡多邊形主方向上的邊界線為依據，基于間隙輔助圓尋找球面上的高級胞元包絡多邊形的邊界線中點位置，將該邊界線中點位置逆向投影到投影源平面上，作為主方向上高級胞元包絡幾何形狀的位置基準，以確立主方向上高級胞元的包絡幾何形狀，通過投影方式將投影源平面上高級胞元的包絡幾何形狀投影到球面上，得到主方向上高級胞元的包絡多邊形；

5、建立空間反射面天線胞元骨架的其他方向上的胞元包絡多邊形，以中心胞元中心點為基準對高級胞元進行圓周陣列，得到其他方向上的高級胞元的包絡多邊形；

6、由中心胞元包絡多邊形的頂點與其在球面上的幾何中心確定胞元骨架結構的關鍵點，將關鍵點沿球心到自身的方向上延伸一個背架的距離，得到新的關鍵點；按順序連接各關鍵點，得到空間反射面天線胞元骨架結構。

7、所述的一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法中，通過投影源平面上中心胞元的包絡幾何形狀確定中心胞元的尺寸參數，所述中心胞元的包絡多邊形由中心胞元的包絡幾何形狀的形狀、尺寸參數、位置參數決定，并通過投影源平面上的包絡幾何形狀投影到球面上得到，其中，中心胞元的包絡幾何形狀的形狀和位置參數由期望的中心胞元包絡多邊形參數確定。

8、所述的一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法中，以主方向上低級胞元包絡多邊形的邊界中點為圓心，期望的低級胞元間隙大小為直徑，在低級胞元包絡多邊形的邊界中垂線和球心決定的平面上畫圓，所述圓為間隙輔助圓，間隙輔助圓與所述平面截取的球面截面產生兩個交點，其中在低級胞元邊界外的點是主方向上高級胞元包絡多邊形的某一邊界線中點，將所述中點逆投影到投影源平面上，投影點為主方向上高級胞元包絡幾何形狀某一邊的中點，以該點為基準，確定主方向上高級胞元包絡幾何形狀的位置參數。

9、所述的一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法中，主方向上高級胞元包絡多邊形的邊界線為依據確定高級胞元的包絡幾何形狀參數。

10、所述的一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法中，其他方向上的胞元包絡幾何形狀由兩個相鄰低級胞元的包絡幾何形狀和兩個相鄰同級胞元的幾何中心確定。

11、所述的一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法中，通過調整間隙輔助圓的半徑實現胞元間隙的調整。

12、一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構經由所述生成方法生成。

13、一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架生成系統包括，

14、中心胞元的包絡多邊形生成單元，其用于生成空間反射面天線胞元骨架的中心胞元的包絡多邊形，其中，投影方式將投影源平面上中心胞元的包絡幾何形狀投影到球面上，得到中心胞元的包絡多邊形；

15、主方向上高級胞元的包絡多邊形生成單元，其用于確立空間反射面天線胞元骨架的主方向上高級胞元的包絡多邊形，以中心胞元的包絡多邊形主方向上的邊界線為依據，基于間隙輔助圓尋找球面上的高級胞元包絡多邊形的邊界線中點位置，將該邊界線中點位置逆向投影到投影源平面上，作為主方向上高級胞元包絡幾何形狀的位置基準，以確立主方向上高級胞元的包絡幾何形狀，通過投影方式將投影源平面上高級胞元的包絡幾何形狀投影到球面上，得到主方向上高級胞元的包絡多邊形；

16、其他方向上的胞元包絡多邊形生成單元，其用于建立空間反射面天線胞元骨架的其他方向上的胞元包絡多邊形，以中心胞元中心點為基準對高級胞元進行圓周陣列，得到其他方向上的高級胞元的包絡多邊形；

17、空間反射面天線胞元骨架生成單元，其用于由中心胞元包絡多邊形的頂點與其在球面上的幾何中心確定胞元骨架結構的關鍵點，將關鍵點沿球心到自身的方向上延伸一個背架的距離，得到新的關鍵點；按順序連接各關鍵點，得到空間反射面天線胞元骨架。

18、一種計算機存儲介質，所述存儲介質包括計算機指令，當其在計算機上運行時，使得計算機執行所述的方法。

19、一種電子設備，所述電子設備包括：

20、存儲器，處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其中，

21、所述處理器執行所述程序時實現所述的方法。

22、和現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明在確定中心胞元尺寸與待擬合球面尺寸的基礎上，根據待建立胞元的方向確定并進行胞元包絡多邊形的建立，最終使用如六邊形擬合出部分球面，且相鄰六邊形留出間隙且各處間隙間距相等，同時滿足模塊化天線胞元的折展需求與自適應結構的安裝需求。

技術特征：

1.一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法，其特征在于，優選的，通過投影源平面上中心胞元的包絡幾何形狀確定中心胞元的尺寸參數，所述中心胞元的包絡多邊形由中心胞元的包絡幾何形狀的形狀、尺寸參數、位置參數決定，并通過投影源平面上的包絡幾何形狀投影到球面上得到，其中，中心胞元的包絡幾何形狀的形狀和位置參數由期望的中心胞元包絡多邊形參數確定。

3.根據權利要求1所述的一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法，其特征在于，以主方向上低級胞元包絡多邊形的邊界中點為圓心，期望的低級胞元間隙大小為直徑，在低級胞元包絡多邊形的邊界中垂線和球心決定的平面上畫圓，所述圓為間隙輔助圓，間隙輔助圓與所述平面截取的球面截面產生兩個交點，其中在低級胞元邊界外的點是主方向上高級胞元包絡多邊形的某一邊界線中點，將所述中點逆投影到投影源平面上，投影點為主方向上高級胞元包絡幾何形狀某一邊的中點，以該點為基準，確定主方向上高級胞元包絡幾何形狀的位置參數。

4.根據權利要求1所述的一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法，其特征在于，利用主方向上高級胞元包絡幾何形狀的位置參數和主方向上相鄰胞元的包絡幾何形狀為依據確定高級胞元的包絡幾何形狀參數。

5.根據權利要求1所述的一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法，其特征在于，其他方向上的胞元包絡幾何形狀由兩個相鄰低級胞元的包絡幾何形狀和兩個相鄰同級胞元的幾何中心確定。

6.根據權利要求1所述的一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構的生成方法，其特征在于，通過調整間隙輔助圓的半徑實現胞元間隙的調整。

7.一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構，其特征在于，其經由如權利要求1-6中任一項所述生成方法生成。

8.一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架生成系統，其特征在于，其包括，

9.一種計算機存儲介質，其特征在于，所述存儲介質包括計算機指令，當其在計算機上運行時，使得計算機執行如權利要求1-6任一項所述的方法。

10.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括：

技術總結
一種等間隙模塊化空間反射面天線胞元骨架結構、生成方法、系統、介質及設備，方法中，生成空間反射面天線胞元骨架的中心胞元的包絡多邊形；確立空間反射面天線胞元骨架的主方向上高級胞元的包絡多邊形，建立空間反射面天線胞元骨架的其他方向上的胞元包絡多邊形，以中心胞元中心點為基準對高級胞元進行圓周陣列，得到其他方向上的高級胞元的包絡多邊形；由中心胞元包絡多邊形的頂點與其在球面上的幾何中心確定胞元骨架結構的關鍵點，將關鍵點沿球心到自身的方向上延伸一個背架的距離，得到新的關鍵點；按順序連接各關鍵點，得到空間反射面天線胞元骨架。本方法滿足空間反射面天線折展需求的同時，為胞元間的自適應調節機構預留出了安裝空間。

技術研發人員：王碩,常靜文,王晨希,李炳韜,翟智,劉金鑫,陳雪峰
受保護的技術使用者：西安交通大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28