本發(fā)明屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種跟蹤定位的環(huán)柱型索網(wǎng)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)：

大型反射器系統(tǒng)不僅在電子信息技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而且也逐漸在太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域得到了擴(kuò)展和應(yīng)用。大型反射器系統(tǒng)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(biāo)。由于地表環(huán)境下重力、風(fēng)雨等載荷的作用，為保證反射面的型面精度，目前大型反射器結(jié)構(gòu)中其反射面板多采用實(shí)面面板。對(duì)大型反射器而言，要保證型面精度就需增加反射器面板和支撐背架的剛度，但提高剛度必然增加了質(zhì)量，而質(zhì)量增加又會(huì)增大重力變形，為減小重力變形就需進(jìn)一步增大反射器跟蹤定位支承座的剛度。因此，現(xiàn)有反射器系統(tǒng)的研制成本、研制周期都是相對(duì)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(yuǎn)大于10.0Kg/m²。我國(guó)將于2016年完成建造的500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡采用了基于主動(dòng)反射面技術(shù)、柔索牽引饋源技術(shù)等系統(tǒng)級(jí)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路，其口徑面密度仍然為6.6Kg/m²，不僅建造成本和材料成本高，而且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(kāi)天線得到了普遍應(yīng)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(guò)0.4Kg/m²，但這種在無(wú)重力作用下的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)不能直接用于地面上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述已有技術(shù)的不足，提供一種三伸縮桿驅(qū)動(dòng)的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)，以在保證地面反射器中反射面理想型面精度的情況下，顯著減小反射器的質(zhì)量和建造成本，同時(shí)簡(jiǎn)化其跟蹤定位的支撐結(jié)構(gòu)，使其反射口徑的面密度小于2.0Kg/m²，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的綜合優(yōu)化和優(yōu)良的性價(jià)比。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一、技術(shù)原理

在地面環(huán)境中，大尺寸的物體越重，其受重力影響也越大。而相反的，越輕的物體，其受重力的影響反而越小。例如，輕柔的蜘蛛網(wǎng)由于其質(zhì)量超輕，其受重力的影響微乎其微。再結(jié)合蜘蛛絲的相對(duì)強(qiáng)度，蜘蛛網(wǎng)在風(fēng)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(qiáng)度的輕型材料如碳纖維管、凱夫拉線等逐漸得到推廣應(yīng)用，而且其成本也顯著下降，已經(jīng)由航天應(yīng)用推廣到眾多民用產(chǎn)品，如釣魚(yú)桿、風(fēng)箏線等。

本發(fā)明采用高強(qiáng)度輕型材料，通過(guò)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(jiǎn)單的三伸縮桿結(jié)構(gòu)支撐控制該超輕的大型反射面的姿態(tài)。整個(gè)反射面系統(tǒng)在保證反射面型面精度、外部載荷作用下剛強(qiáng)度要求等的前提下，結(jié)構(gòu)盡可能輕便，所用的材料也將盡可能少，從而其研制成本和維護(hù)成本也將盡可能低，進(jìn)而可以廣泛使用。

二.技術(shù)方案

根據(jù)上述發(fā)明原理，本發(fā)明的三伸縮桿驅(qū)動(dòng)的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)，包括反射裝置和姿態(tài)控制裝置，該反射裝置，包括網(wǎng)面索、上下支撐索、調(diào)節(jié)索、緊固索、饋源或集熱器、中心支柱和可展開(kāi)外圓環(huán)單元；網(wǎng)面索、調(diào)節(jié)索和緊固索三者組成柔性索網(wǎng)；其特征在于：

所述可展開(kāi)外圓環(huán)單元，包括復(fù)數(shù)個(gè)徑向鉆孔的空心圓管和復(fù)數(shù)個(gè)連接關(guān)節(jié)，每?jī)蓚€(gè)空心圓管通過(guò)一個(gè)連接關(guān)節(jié)相互連接，形成可折疊空心圓環(huán)，每個(gè)空心圓管的徑向孔上下兩端分別安裝有復(fù)數(shù)個(gè)上銷釘和復(fù)數(shù)個(gè)下銷釘；

所述饋源或集熱器，安裝在中心支柱的頂部；

所述姿態(tài)控制裝置，包括上平臺(tái)、三個(gè)球面副連接結(jié)構(gòu)、三根伸縮桿、三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接結(jié)構(gòu)、下平臺(tái)、支撐平臺(tái)；三根伸縮桿的結(jié)構(gòu)相同，且位置呈正三角形分布；每根伸縮桿的上端通過(guò)球面副連接結(jié)構(gòu)與上平臺(tái)相連，下端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接結(jié)構(gòu)與下平臺(tái)相連；中心支柱固定在上平臺(tái)上，支撐平臺(tái)固定安裝在地面上；通過(guò)改變?nèi)炜s桿的長(zhǎng)短驅(qū)動(dòng)上平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)反射裝置的姿態(tài)控制。

上述系統(tǒng)，其特征在于：

網(wǎng)面索，由多根柔性繩索縱橫交錯(cuò)形成，安裝在上銷釘與中心支柱之間，其上綁定用以反射電磁波的金屬絲網(wǎng)，或用以匯聚太陽(yáng)光的柔性金屬薄膜，形成第一層網(wǎng)面；

緊固索，由多根柔性繩索縱橫交錯(cuò)形成，安裝在下銷釘與中心支柱之間，形成第三層網(wǎng)面；

調(diào)節(jié)索，由多根可伸縮的柔性繩索組成，每根可伸縮柔性繩索的兩端分別與網(wǎng)面索和緊固索的對(duì)應(yīng)繩索節(jié)點(diǎn)連接，形成第二層網(wǎng)面，通過(guò)改變縱向調(diào)節(jié)索的長(zhǎng)度控制第一層網(wǎng)面的形變。

上述系統(tǒng)，其特征在于：中心支柱上端與上銷釘之間連接的上支撐索，和中心支柱下端與下銷釘之間連接的下支撐索，均采用交錯(cuò)方式連接，且上下支撐索連接個(gè)數(shù)均取三的倍數(shù)，以獲得穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)，避免外圓環(huán)單元與中心支柱之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

上述系統(tǒng)，其特征在于：每個(gè)球面副連接結(jié)構(gòu)包括夾緊結(jié)構(gòu)和空心球體；夾緊結(jié)構(gòu)包括左右對(duì)稱的兩部分，每一部分均由一個(gè)半圓臺(tái)和一個(gè)球殼形結(jié)構(gòu)組成，半圓臺(tái)上鉆有螺紋孔，用來(lái)將夾緊結(jié)構(gòu)固定在上平臺(tái)上；空心球體的底端與伸縮桿的上端固定連接。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明外圓環(huán)單元采用徑向鉆孔的空心圓管連接而成，并在徑向孔內(nèi)安裝銷釘，索網(wǎng)通過(guò)銷釘與中心支柱連接，使得本系統(tǒng)的主要質(zhì)量集中在中心支柱上，極大地降低了反射裝置的質(zhì)量，減小重力變形。

2.本發(fā)明采用簡(jiǎn)單的三伸縮桿驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)反射裝置的姿態(tài)控制，省去了現(xiàn)有實(shí)面面板反射系統(tǒng)龐大的支撐結(jié)構(gòu)，極大地簡(jiǎn)化了反射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低了研制、運(yùn)作和維護(hù)成本，縮短了研制周期。

3.本發(fā)明采用球面副連接結(jié)構(gòu)可以方便快速地將反射裝置和三根伸縮桿連接起來(lái)，同時(shí)增大了反射裝置的工作范圍，可以圓滿地解決現(xiàn)有的俯仰方位型跟蹤裝置存在“盲錐區(qū)”的問(wèn)題。

4.本發(fā)明采用底部的支撐平臺(tái)來(lái)支撐整個(gè)反射系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積少，減小了對(duì)反射系統(tǒng)安裝空間的限制，適用性強(qiáng)。

5.本發(fā)明整個(gè)反射系統(tǒng)質(zhì)量輕且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以采用自動(dòng)展開(kāi)或者手動(dòng)組裝兩種形式，適合快速組裝，可顯著降低反射系統(tǒng)的移動(dòng)運(yùn)輸成本，提升抗毀壞和重裝能力。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的初始狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明的可展開(kāi)外圓環(huán)單元結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例口徑為5m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)中，中心支柱上端與上銷釘之間六根支撐索的反對(duì)稱交錯(cuò)連接關(guān)系圖；

圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例口徑為5m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)中，中心支柱下端與下銷釘之間六根支撐索的反對(duì)稱交錯(cuò)連接關(guān)系圖；

圖6是本發(fā)明的球面副連接結(jié)構(gòu)圖；

圖7是本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)副連接結(jié)構(gòu)圖；

圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例口徑為15m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)中，中心支柱上端與上銷釘之間十二根支撐索的正對(duì)稱交錯(cuò)連接關(guān)系圖；

圖9是本發(fā)明第二實(shí)施例口徑為15m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)中，中心支柱下端與下銷釘之間十二根支撐索的正對(duì)稱交錯(cuò)連接關(guān)系圖；

圖10是本發(fā)明中口徑為5m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)，其在無(wú)重力作用工況下的變形云圖；

圖11是本發(fā)明中口徑為5m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)，其在重力作用下呈仰天位置放置工況下的變形云圖；

圖12是本發(fā)明中口徑為5m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)，其在重力作用下俯仰角為60度工況下的變形云圖；

圖13是本發(fā)明中口徑為15m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)，其在無(wú)重力作用工況下的變形云圖；

圖14是本發(fā)明中口徑為15m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)，其在重力作用下呈仰天位置放置工況下的變形云圖；

圖15是本發(fā)明中口徑為15m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)，其在重力作用下俯仰角為60度工況下的變形云圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

實(shí)施例1：口徑為5m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)。

參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明包括反射裝置和姿態(tài)控制裝置：

所述反射裝置，包括網(wǎng)面索1、上下支撐索2、調(diào)節(jié)索3、緊固索4、饋源或集熱器5、中心支柱6和可展開(kāi)外圓環(huán)單元7；

參照?qǐng)D3，所述可展開(kāi)外圓環(huán)單元7，包括復(fù)數(shù)個(gè)徑向鉆孔的空心圓管71和復(fù)數(shù)個(gè)連接關(guān)節(jié)74，每?jī)蓚€(gè)空心圓管通過(guò)一個(gè)連接關(guān)節(jié)相互連接，形成可自動(dòng)折疊的空心圓環(huán)；通過(guò)改變空心圓管71的數(shù)量和長(zhǎng)度可以改變外圓環(huán)單元7的口徑，即反射裝置的設(shè)計(jì)口徑，本實(shí)例中空心圓管71的數(shù)量取四十八個(gè)，使反射裝置的口徑為5m；每個(gè)空心圓管的徑向孔上下兩端分別安裝有復(fù)數(shù)個(gè)上銷釘72和復(fù)數(shù)個(gè)下銷釘73；本實(shí)例中外圓環(huán)上下兩端各連接十二個(gè)銷釘，銷釘上鉆孔，用以連接與中心支柱6之間的繩索。

所述饋源或集熱器5安裝在中心支柱6的上方；

所述網(wǎng)面索1、調(diào)節(jié)索3和緊固索4三者組成柔性索網(wǎng)，其中：網(wǎng)面索1，由多根柔性繩索縱橫交錯(cuò)形成，安裝在上銷釘72與中心支柱6之間，其上綁定用以反射電磁波的金屬絲網(wǎng)，或用以匯聚太陽(yáng)光的柔性金屬薄膜，形成第一層網(wǎng)面；緊固索4，由多根柔性繩索縱橫交錯(cuò)形成，安裝在下銷釘73與中心支柱6之間，形成第三層網(wǎng)面；調(diào)節(jié)索3，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1和緊固索4的對(duì)應(yīng)繩索節(jié)點(diǎn)連接，形成第二層網(wǎng)面，通過(guò)改變縱向調(diào)節(jié)索3的長(zhǎng)度控制第一層網(wǎng)面的形變。

中心支柱6上端與上銷釘72之間通過(guò)上支撐索交錯(cuò)連接，中心支柱6下端與下銷釘73之間通過(guò)下支撐索交錯(cuò)連接，且上下支撐索連接個(gè)數(shù)均取三的倍數(shù)，即柔性繩索數(shù)為6、9、12等。在中心支柱6上下兩端分別鉆有數(shù)目相同的連接孔，本實(shí)例中為上下兩端各六個(gè)連接孔；上下支撐索2均由多根柔性繩索組成，每根柔性繩索的一端連接在中心支柱6的連接孔上，另一端連接在銷釘孔上；這樣的連接方式可以獲得穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)，為外圓環(huán)單元7和中心支柱6提供扭矩，提高反射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基頻，避免外圓環(huán)單元7與中心支柱6之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

上述中心支柱6分別與上銷釘72和下銷釘73之間的繩索交錯(cuò)對(duì)稱連接，有兩種連接形式，第一種連接形式為中心支柱6的上、下兩端連接孔分別與上銷釘72、下銷釘73的銷釘孔之間通過(guò)前、后六根支撐索反對(duì)稱連接；第二種連接形式為中心支柱6的上、下兩端連接孔分別與上銷釘72、下銷釘73的銷釘孔之間通過(guò)前、后十二根支撐索正對(duì)稱連接。

本實(shí)例采用第一種連接形式：中心支柱6的上、下兩端連接孔分別與上銷釘72、下銷釘73的銷釘孔之間通過(guò)前、后六根支撐索反對(duì)稱連接。

參照?qǐng)D4，在中心支柱6的上端連接孔與上銷釘72的銷釘孔之間通過(guò)前六根支撐索反對(duì)稱連接，其連接關(guān)系是：第一根支撐索連接上銷釘72的第一個(gè)銷釘孔u(yù)1與中心支柱6上端的第十二個(gè)連接孔u(yù)12，第二根支撐索連接上銷釘72的第六個(gè)銷釘孔u(yù)6與中心支柱6上端的第七個(gè)連接孔u(yù)7，第三根支撐索連接上銷釘72的第二個(gè)銷釘孔u(yù)2與中心支柱6上端的第九個(gè)連接孔u(yù)9，第四根支撐索連接上銷釘72的第三個(gè)銷釘孔u(yù)3與中心支柱6上端的第八個(gè)連接孔u(yù)8，第五根支撐索連接上銷釘72的第四個(gè)銷釘孔u(yù)4與中心支柱6上端的第十一個(gè)連接孔u(yù)11，第六根支撐索連接上銷釘72的第五個(gè)銷釘孔u(yù)5與中心支柱6上端的第十個(gè)連接孔u(yù)10。

參照?qǐng)D5，在中心支柱6的下端連接孔與下銷釘73的銷釘孔之間通過(guò)后六根支撐索反對(duì)稱連接，其連接關(guān)系是：第一根支撐索連接下銷釘73的第一個(gè)銷釘孔d1與中心支柱6下端的第八個(gè)連接孔d8，第二根支撐索連接下銷釘73的第二個(gè)銷釘孔d2與中心支柱6下端的第七個(gè)連接孔d7，第三根支撐索連接下銷釘73的第三個(gè)銷釘孔d3與中心支柱6下端的第十個(gè)連接孔d10，第四根支撐索連接下銷釘73的第四個(gè)銷釘孔d4與中心支柱6下端的第九個(gè)連接孔d9，第五根支撐索連接下銷釘73的第五個(gè)銷釘孔d5與中心支柱6下端的第十二個(gè)連接孔d12，第六根支撐索連接下銷釘73的第六個(gè)銷釘孔d6與中心支柱6下端的第十一個(gè)連接孔d11。

所述姿態(tài)控制裝置，包括上平臺(tái)8、三個(gè)球面副連接結(jié)構(gòu)9、三根伸縮桿10、三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接結(jié)構(gòu)11、下平臺(tái)12、支撐平臺(tái)13；中心支柱6固定安裝在上平臺(tái)8上，支撐平臺(tái)13固定安裝在地面上。

參照?qǐng)D6，每個(gè)球面副連接結(jié)構(gòu)9包括夾緊結(jié)構(gòu)91、空心球體92；夾緊結(jié)構(gòu)91包括左右對(duì)稱的兩部分，每一部分均由一個(gè)半圓臺(tái)和一個(gè)球殼形結(jié)構(gòu)組成，半圓臺(tái)上鉆有兩個(gè)螺紋孔，用來(lái)將夾緊結(jié)構(gòu)91固定在上平臺(tái)8上；空心球體92的底端與伸縮桿的上端固定連接；本實(shí)例中空心球體92的外徑是伸縮桿10外徑的7倍以上，以保證球面副的轉(zhuǎn)角能夠達(dá)到75°，實(shí)現(xiàn)反射面的俯仰角范圍為±75°，當(dāng)俯仰角為0°時(shí)其反射面處于仰天姿態(tài)。

參照?qǐng)D7，三根伸縮桿10的結(jié)構(gòu)相同，且位置呈正三角形分布，每根伸縮桿的上端通過(guò)球面副連接結(jié)構(gòu)9與上平臺(tái)8相連，下端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接結(jié)構(gòu)11與下平臺(tái)12相連。

上述系統(tǒng)在初始狀態(tài)下呈仰天姿態(tài)放置，即反射裝置的外圓環(huán)單元7與地面平行，根據(jù)工作要求，精確調(diào)整三根伸縮桿10的長(zhǎng)度，驅(qū)動(dòng)上平臺(tái)8運(yùn)動(dòng)，快速實(shí)現(xiàn)對(duì)反射裝置的姿態(tài)控制。

上述系統(tǒng)中的網(wǎng)面索1、上下支撐索2、調(diào)節(jié)索3和緊固索4均選用高強(qiáng)度的凱芙拉輕柔材料，本實(shí)例選用但不限于1號(hào)凱芙拉線。

上述系統(tǒng)中的中心支柱6、可展開(kāi)外圓環(huán)單元7和三根伸縮桿10均采用高強(qiáng)度的碳纖維輕質(zhì)材料，本實(shí)例選用但不限于T800碳纖維輕質(zhì)材料。

實(shí)施例2：口徑為15m的環(huán)柱型索網(wǎng)反射系統(tǒng)。

本實(shí)例反射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式與實(shí)施例1相同，但結(jié)構(gòu)參數(shù)有所變化：本實(shí)施例反射裝置口徑為15m，上下支撐索2的數(shù)目均為十二根。

上述中心支柱6分別與上銷釘72、下銷釘73之間繩索的交錯(cuò)對(duì)稱連接采用第二種連接形式，即中心支柱6的上、下兩端連接孔分別與上銷釘72、下銷釘73的銷釘孔之間通過(guò)前、后十二根支撐索正對(duì)稱連接。

參照?qǐng)D8，在中心支柱6的上端連接孔與上銷釘72的銷釘孔之間通過(guò)前12根支撐索對(duì)稱連接，其連接關(guān)系如下：

第一根支撐索連接上銷釘72的第一個(gè)銷釘孔u(yù)1與中心支柱6上端的第十三個(gè)連接孔u(yù)13；

第二根支撐索連接上銷釘72的第二個(gè)銷釘孔u(yù)2與中心支柱6上端的第十八個(gè)連接孔u(yù)18；

第三根支撐索連接上銷釘72的第三個(gè)銷釘孔u(yù)3與中心支柱6上端的第十四個(gè)連接孔u(yù)14；

第四根支撐索連接上銷釘72的第四個(gè)銷釘孔u(yù)4與中心支柱6上端的第十三個(gè)連接孔u(yù)13；

第五根支撐索連接上銷釘72的第五個(gè)銷釘孔u(yù)5與中心支柱6上端的第十五個(gè)連接孔u(yù)15；

第六根支撐索連接上銷釘72的第六個(gè)銷釘孔u(yù)6與中心支柱6上端的第十六個(gè)連接口u16；

第七根支撐索連接上銷釘72的第七個(gè)銷釘孔u(yù)7與中心支柱6上端的第十六個(gè)連接孔u(yù)16；

第八根支撐索連接上銷釘72的第八個(gè)銷釘孔u(yù)8與中心支柱6上端的第十五個(gè)連接孔u(yù)15；

第九根支撐索連接上銷釘72的第九個(gè)銷釘孔u(yù)9與中心支柱6上端的第十七個(gè)連接孔u(yù)17；

第十根支撐索連接上銷釘72的第十個(gè)銷釘孔u(yù)10與中心支柱6上端的第十六個(gè)連接孔u(yù)16；

第十一根支撐索連接上銷釘72的第十一個(gè)銷釘孔u(yù)11與中心支柱6上端的第十六個(gè)連接孔u(yù)16；

第十二根支撐索連接上銷釘72的第十二個(gè)銷釘孔u(yù)12與中心支柱6上端的第十七個(gè)連接孔u(yù)17。

參照?qǐng)D9，在中心支柱6的下端連接孔與下銷釘73的銷釘孔之間通過(guò)后12根支撐索對(duì)稱連接，其連接關(guān)系如下：

第一根支撐索連接下銷釘73的第一個(gè)銷釘孔d1與中心支柱6下端的第十三個(gè)連接孔d13；

第二根支撐索連接下銷釘73的第二個(gè)銷釘孔d2與中心支柱6下端的第十八個(gè)連接孔d18；

第三根支撐索連接下銷釘73的第三個(gè)銷釘孔d3與中心支柱6下端的第十四個(gè)連接孔d14；

第四根支撐索連接下銷釘73的第四個(gè)銷釘孔d4與中心支柱6下端的第十三個(gè)連接孔d13；

第五根支撐索連接下銷釘73的第五個(gè)銷釘孔d5與中心支柱6下端的第十五個(gè)連接孔d15；

第六根支撐索連接下銷釘73的第六個(gè)銷釘孔d6與中心支柱6下端的第十六個(gè)連接孔d16；

第七根支撐索連接下銷釘73的第七個(gè)銷釘孔d7與中心支柱6下端的第十六個(gè)連接孔d16；

第八根支撐索連接下銷釘73的第八個(gè)銷釘孔d8與中心支柱6下端的第十五個(gè)連接孔d15；

第九根支撐索連接下銷釘73的第九個(gè)銷釘孔d9與中心支柱6下端的第十七個(gè)連接孔d17；

第十根支撐索連接下銷釘73的第十個(gè)銷釘孔d10與中心支柱6下端的第十六個(gè)連接孔d16；

第十一根支撐索連接下銷釘73的第十一個(gè)銷釘孔d11與中心支柱6下端的第十六個(gè)連接孔d16；

第十二根支撐索連接下銷釘73的第十二個(gè)銷釘孔d12與中心支柱6下端的第十七個(gè)連接孔d17。

本發(fā)明的效果通過(guò)以下仿真進(jìn)一步說(shuō)明：

仿真1，對(duì)實(shí)施例1口徑為5m的反射系統(tǒng)，在無(wú)重力時(shí)進(jìn)行型面精度的仿真。

1.1)仿真系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)

該反射系統(tǒng)口徑5m，焦徑比0.4，可展開(kāi)外圓環(huán)48等分，反射面索網(wǎng)徑向8等分，外圓環(huán)的空心圓管外徑為0.006m，內(nèi)徑為0.005m，銷釘高度0.016m。中心支柱外徑0.05m，高度1.8m，其圓桿外徑為0.01m，內(nèi)徑為0.006m。除上下各6根支撐索外徑為0.0003m外，其它的柔索外徑均為0.0002m。所有剛性桿件選擇碳纖維材料，柔性索網(wǎng)選擇凱芙拉纖維材料。反射面薄膜厚度20μm，采用鍍鋁芳綸薄膜。

1.2)仿真內(nèi)容

將上述反射系統(tǒng)呈初始位置放置，約束中心柱呈中心對(duì)稱的3個(gè)支撐點(diǎn)，在無(wú)重力作用下，對(duì)無(wú)重力狀態(tài)下5m反射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力平衡仿真，得到變形云圖，如圖10所示，其中，圖10中不同的顏色表示不同的結(jié)構(gòu)位移變化。

從圖10中可以看出，在無(wú)重力的情況下，其反射裝置的最大變形為0.031692m。通過(guò)計(jì)算得到反射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基頻為1.711Hz，反射系統(tǒng)剛性骨架質(zhì)量為1.767Kg，柔性索網(wǎng)質(zhì)量為0.022Kg，反射面薄膜0.611Kg，反射系統(tǒng)總質(zhì)量2.401Kg，反射面的表面均方根誤差RMS＝1.665mm。

仿真2，對(duì)實(shí)施例1口徑為5m的反射系統(tǒng)在仰天位置有重力時(shí)進(jìn)行型面精度的仿真。

仿真的結(jié)構(gòu)參數(shù)與仿真1相同，將反射系統(tǒng)呈仰天位置放置，約束中心柱呈中心對(duì)稱的3個(gè)支撐點(diǎn)，在重力作用下，對(duì)反射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力平衡仿真，結(jié)果如圖11所示，其中，圖11中不同的顏色表示不同的結(jié)構(gòu)位移變化。

從圖11中可以看出，其反射系統(tǒng)的最大變形為0.0311692m。通過(guò)計(jì)算可以得到反射面的表面均方根誤差RMS＝2.125mm。

仿真3，對(duì)實(shí)施例1口徑為5m的反射系統(tǒng)在俯仰角為60度工況下進(jìn)行型面精度的仿真。

仿真的結(jié)構(gòu)參數(shù)與仿真1相同，將反射面呈俯仰角60度放置，約束中心柱呈中心對(duì)稱的3個(gè)支撐點(diǎn)，在重力作用下，對(duì)反射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力平衡仿真，結(jié)果如圖12所示，其中，圖12中不同的顏色表示不同的結(jié)構(gòu)位移變化。

從圖12中可以看出，其反射系統(tǒng)的最大變形為0.032909m。通過(guò)計(jì)算得到反射面的表面均方根誤差RMS＝2.893mm。

仿真4，對(duì)實(shí)施例2口徑為15m的反射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在無(wú)重力時(shí)進(jìn)行型面精度的仿真。

4.1)仿真系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)

該反射系統(tǒng)口徑為15m，焦徑比0.4，可展開(kāi)外圓環(huán)48等分，反射面索網(wǎng)徑向8等分，外圓環(huán)的空心圓管外徑為0.016m，內(nèi)徑為0.015m，銷釘高度0.032m。中心支柱外徑為0.7m，高度為5m，其圓桿外徑為0.036m，內(nèi)徑為0.030m。除上下各6根支撐索外徑為0.0006m外，其它的柔索外徑均為0.0003m。所有剛性桿件選擇碳纖維材料，柔性索網(wǎng)選擇凱芙拉纖維材料。反射面薄膜厚度20μm，采用鍍鋁芳綸薄膜。

4.2)仿真內(nèi)容

將上述反射面呈初始位置放置，約束中心柱呈中心對(duì)稱的3個(gè)支撐點(diǎn)，在無(wú)重力作用下，對(duì)無(wú)重力狀態(tài)下15m反射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力平衡仿真，得到變形云圖，如圖13所示，其中，圖13中不同的顏色表示不同的結(jié)構(gòu)位移變化。

從圖13中可以看出，無(wú)重力的情況下，其反射系統(tǒng)的最大變形為0.111103m。通過(guò)計(jì)算反射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基頻為1.711Hz，反射系統(tǒng)剛性骨架質(zhì)量為1.767Kg，柔性索網(wǎng)質(zhì)量為0.022Kg，反射面薄膜0.611Kg，反射系統(tǒng)總質(zhì)量2.401Kg，反射面的表面均方根誤差RMS＝1.665mm。

仿真5，對(duì)實(shí)施例2口徑為15m的反射系統(tǒng)在仰天位置有重力時(shí)進(jìn)行型面精度的仿真。

仿真的結(jié)構(gòu)參數(shù)與仿真4相同，將反射系統(tǒng)呈仰天位置放置，約束中心柱呈中心對(duì)稱的3個(gè)支撐點(diǎn)，在重力作用下，對(duì)反射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力平衡仿真，結(jié)果如圖14所示，其中，圖14中不同的顏色表示不同的結(jié)構(gòu)位移變化。

從圖14中可以看出，其反射系統(tǒng)的最大變形為0.10606m。通過(guò)計(jì)算可以得到反射面的表面均方根誤差RMS＝2.125mm。

仿真6，對(duì)實(shí)施例2口徑為15m的反射系統(tǒng)在俯仰角為60度工況下進(jìn)行型面精度的仿真。

仿真的結(jié)構(gòu)參數(shù)與仿真4相同，將反射系統(tǒng)呈俯仰角為60度放置，約束中心柱呈中心對(duì)稱的3個(gè)支撐點(diǎn)，在重力作用下，對(duì)反射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力平衡仿真，結(jié)果如圖15所示，其中，圖15中不同的顏色表示不同的結(jié)構(gòu)位移變化。

從圖15中可以看出，其反射系統(tǒng)的最大變形為0.121996m。通過(guò)計(jì)算可以得到反射面表面均方根誤差RMS＝8.040mm。

上述仿真數(shù)據(jù)表明，該反射系統(tǒng)若用于微波通信，其可工作在L、S波段。若考慮到風(fēng)雨等可能的外部載荷，可適當(dāng)增大反射系統(tǒng)中剛性部件的強(qiáng)度，增加反射系統(tǒng)的質(zhì)量。即使如此，也有足夠的設(shè)計(jì)空間，使得整個(gè)反射系統(tǒng)的面密度仍小于2.0Kg/m²。

上述描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)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(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。例如本實(shí)例使用了伸縮桿、調(diào)節(jié)索、網(wǎng)面索、支撐索等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)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(jìn)行形式或細(xì)節(jié)上的各種修改和改變，仍在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。