本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及雷達(dá)天線技術(shù)領(lǐng)域中的一種索網(wǎng)反射面天線靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型生成方法。本發(fā)明可為索網(wǎng)反射面天線靜力確定性的網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型提供生成方法。

背景技術(shù)：
索網(wǎng)反射面天線是衛(wèi)星通信、電子偵察、地球觀測、陸地遙感和深空探測等航天及國防領(lǐng)域必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。評價索網(wǎng)反射面天線性能的兩個關(guān)鍵指標(biāo)是反射面的口徑尺寸和形面誤差的RMS(均方根值)。對于空間索網(wǎng)反射面天線，大口徑和高精度意味著高射頻頻率和高分辨力，在軌道選擇上具有較大的靈活性。高頻段與高分辨力對索網(wǎng)反射面天線的結(jié)構(gòu)性能提出了高穩(wěn)定性、高形面精度等要求，天線展開后的形面精度與穩(wěn)定性將直接決定任務(wù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量，乃至整個任務(wù)的成功與否。為延伸可展開索網(wǎng)反射面天線的應(yīng)用領(lǐng)域，即讓該可展開索網(wǎng)反射面天線能工作于Ku頻段和Ka頻段，必須設(shè)法提高索網(wǎng)反射面天線的形面精度和穩(wěn)定性。空間索網(wǎng)反射面天線為一類復(fù)雜的可展開索網(wǎng)-框架組合柔性結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)面拓?fù)漕愋蛷母旧蠜Q定了天線在軌的機(jī)械性能和電性能，類似于機(jī)械產(chǎn)品的概念設(shè)計。因此，在索網(wǎng)反射面天線設(shè)計過程中，網(wǎng)面拓?fù)漕愋头浅ｊP(guān)鍵，需要建立索網(wǎng)反射面天線靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型的生成方法，以保證索網(wǎng)反射面形面在外荷載作用下長期的尺度穩(wěn)定性。A.G.Tibert在文獻(xiàn)“Optimaldesignoftensiontrussantennas”(44thAIAA/ASME/ASCE/AHS/ASCStructures,StructuralDynamics，andMaterialConference,2003年)中，利用力密度法結(jié)合麥克斯韋準(zhǔn)則，通過將靜力不確定性索網(wǎng)反射面耦合到運(yùn)動不確定支撐結(jié)構(gòu)中，建立在給定支撐邊界下具有靜力確定性、極小長度的索網(wǎng)反射面網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型的生成方法，并給出了周邊桁架天線與傘狀天線4種靜力確定性拓?fù)錁?gòu)型。但該方法的不足之處在于未采用優(yōu)化迭代技術(shù)，不能考慮多樣的可展開框架結(jié)構(gòu)為靜力不確定性索網(wǎng)結(jié)構(gòu)提供的迥異邊界約束，且不具有通用性。西安電子科技大學(xué)申請的專利“雙反射面天線系統(tǒng)的機(jī)電綜合網(wǎng)格劃分方法”(專利申請?zhí)枺?00810017924.7，授權(quán)公告號：CN101257149B)，公開了一種基于結(jié)構(gòu)電磁耦合的天線反射面網(wǎng)格劃分方法。該方法由反射面天線結(jié)構(gòu)分析模型提取反射面網(wǎng)格；依據(jù)天線工作頻率的要求，將反射面網(wǎng)格模型變換為規(guī)則的幾何圖像，并對所選標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化；將細(xì)化后的網(wǎng)格變換為與幾何圖像相適應(yīng)的映射網(wǎng)格,由映射網(wǎng)格在對應(yīng)的幾何圖像上采樣，劃分出天線反射面的三維網(wǎng)格。該方法的不足之處在于,未采用麥克斯韋準(zhǔn)則進(jìn)行穩(wěn)定性判別，不能保證生成的網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型是靜力確定性的，進(jìn)而無法保證天線系統(tǒng)長期的尺寸穩(wěn)定性。LiuWang,LiDongxu,和JiangJianping在文獻(xiàn)“GeneralMeshConfigurationDesignApproachforLargeCable-NetworkAntennaReflectors”(JournalofStructuralEngineering,Vol.140,No.2，2014年)中公開了一種綜合考慮找形設(shè)計、邊界連接條件以及面片劃分方式的網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型生成方法。該方法基于力密度法，建立網(wǎng)面找形設(shè)計準(zhǔn)則，結(jié)合迥異的邊界連接條件，同時采用多邊形面片劃分拋物形面，生成索網(wǎng)反射面天線的網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型。但該方法不足之處在于未采用麥克斯韋準(zhǔn)則進(jìn)行穩(wěn)定性判別，不能保證生成的網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型是靜力確定性的，進(jìn)而無法保證天線系統(tǒng)長期的尺寸穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種索網(wǎng)反射面天線靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型生成方法。本發(fā)明采用麥克斯韋準(zhǔn)則進(jìn)行穩(wěn)定性判別，結(jié)合最優(yōu)約束匹配迭代方法進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算，得到索網(wǎng)反射面天線靜力確定性的網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基本思路是，首先輸入索網(wǎng)反射面天線的參數(shù)信息，采用面片劃分方法獲得索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)，然后將索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的變曲率拋物形面用等曲率的球面近似，獲得多環(huán)工作形面的拓?fù)溥B接集合，將多環(huán)工作形面的拓?fù)溥B接集合映射到整個索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的拋物形面上，建立初步形面的拓?fù)錁?gòu)型，接著判斷索網(wǎng)反射面初步形面的拓?fù)錁?gòu)型是否滿足靜力確定性條件，滿足靜力確定性條件則輸出索網(wǎng)反射面天線的靜力確定性拓?fù)錁?gòu)型，若不滿足則建立最優(yōu)約束匹配模型，采用最優(yōu)約束匹配優(yōu)化迭代方法，得到下次迭代的索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)、構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動約束數(shù)，計算目標(biāo)函數(shù)值并進(jìn)行下次判斷。本發(fā)明的具體步驟如下：(1)輸入天線參數(shù)：(1a)輸入索網(wǎng)反射面天線中天線的口徑、焦距、偏置距離、工作波長；(1b)輸入索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的形面精度、最小徑向運(yùn)動約束數(shù)、最小環(huán)向運(yùn)動約束數(shù)和最小固定約束數(shù)。(2)獲得拓?fù)溥B接集合：(2a)以索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)投影口徑面的中心作為面片劃分的起點(diǎn)，采用面片劃分方法，獲得索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)；(2b)將索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的變曲率拋物形面用等曲率的球面近似，在近似的球面上等距離劃分K個圓環(huán)，在每個圓環(huán)上等距離劃分6K個節(jié)點(diǎn)，K與索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)相等，獲得多環(huán)工作形面的拓?fù)溥B接集合。(3)建立初步形面的拓?fù)錁?gòu)型：將多環(huán)工作形面的拓?fù)溥B接集合映射到整個索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的拋物形面上，獲得索網(wǎng)反射面初步形面的拓?fù)錁?gòu)型。(4)判斷是否滿足靜力確定性條件：判斷索網(wǎng)反射面初步形面的拓?fù)錁?gòu)型是否滿足靜力確定性條件，如果滿足，則執(zhí)行步驟(7)；否則，執(zhí)行步驟(5)。(5)建立最優(yōu)約束匹配模型：按照下式，建立最優(yōu)約束匹配模型：Findy＝{j,b,z1,z2,z3}TMinf＝z1+z2+z3S.t.j≥J,b≥B,z1≥Z1,z2≥Z2,z3≥Z3其中，F(xiàn)ind表示迭代操作，y表示最優(yōu)約束匹配模型的設(shè)計變量，j和b分別表示本次迭代的索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和構(gòu)件數(shù)，z1、z2和z3分別表示本次迭代的索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的徑向運(yùn)動約束數(shù)、環(huán)向運(yùn)動約束數(shù)和固定約束數(shù)，{·}T表示向量轉(zhuǎn)置操作；Min表示最小化操作，f表示最優(yōu)約束匹配模型的目標(biāo)函數(shù)；S.t.表示約束操作，J和B分別表示多環(huán)工作形面的拓?fù)錁?gòu)型的節(jié)點(diǎn)數(shù)和構(gòu)件數(shù)，Z1、Z2和Z3分別表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的最小徑向運(yùn)動約束數(shù)、最小環(huán)向運(yùn)動約束數(shù)和最小固定約束數(shù)。(6)更新索網(wǎng)反射面天線的拓?fù)湫畔ⅲ翰捎米顑?yōu)約束匹配優(yōu)化迭代方法，得到下次迭代的索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)、構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動約束數(shù)，完成本次迭代的索網(wǎng)反射面天線的拓?fù)湫畔⒌母?，?zhí)行步驟(3)。(7)輸出索網(wǎng)反射面天線的靜力確定性拓?fù)錁?gòu)型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，本發(fā)明采用麥克斯韋準(zhǔn)則進(jìn)行穩(wěn)定性判別，克服了現(xiàn)有技術(shù)在索網(wǎng)反射面天線網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型設(shè)計中不能保證生成靜力確定性拓?fù)錁?gòu)型的不足，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了索索網(wǎng)反射面天線的靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型的生成，為索網(wǎng)反射面天線在外荷載作用下的長期尺度穩(wěn)定性提供了有力保障的優(yōu)點(diǎn)。第二，本發(fā)明采用最優(yōu)約束匹配方法進(jìn)行索網(wǎng)拓?fù)錁?gòu)型的節(jié)點(diǎn)數(shù)、構(gòu)件數(shù)與運(yùn)動約束數(shù)的優(yōu)化運(yùn)算，克服了現(xiàn)有技術(shù)在索網(wǎng)反射面天線網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型設(shè)計中不能考慮可展開框架結(jié)構(gòu)為索網(wǎng)結(jié)構(gòu)提供的迥異邊界約束的不足，使得本發(fā)明具有通用性，有效地提高索網(wǎng)反射面天線網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型的設(shè)計效率，為我國索網(wǎng)反射面天線型號的研制提供了技術(shù)保障的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1為本發(fā)明的流程圖；圖2為本發(fā)明的偏置索網(wǎng)反射面的幾何定義的示意圖；圖3為本發(fā)明的近似球形表面的示意圖；圖4為本發(fā)明的近似球形表面的圓環(huán)與節(jié)點(diǎn)劃分的示意圖；圖5為本發(fā)明的索網(wǎng)反射面周邊桁架天線的組成的示意圖；圖6為本發(fā)明的索網(wǎng)反射面周邊桁架天線的靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參照附圖1，本發(fā)明具體實(shí)施方式如下：步驟1，輸入天線參數(shù)。輸入索網(wǎng)反射面天線中天線的口徑、焦距、偏置距離、工作波長，以及索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的形面精度、最小徑向運(yùn)動約束數(shù)、最小環(huán)向運(yùn)動約束數(shù)和最小固定約束數(shù)。步驟2，獲得拓?fù)溥B接集合。以索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)投影口徑面的中心作為面片劃分的起點(diǎn)，采用投影為正三角形的空間三角形平面，對索網(wǎng)反射面天線進(jìn)行面片拼合，投影正三角形的邊長滿足下式：其中，L表示投影正三角形的邊長，F(xiàn)表示索網(wǎng)反射面天線中天線的焦距，δ表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的形面精度，δ＝λ/50，λ表示索網(wǎng)反射面天線中天線的工作波長。在圖2中，定義了偏置索網(wǎng)反射面，O指向的點(diǎn)表示笛卡爾坐標(biāo)系的原點(diǎn)，X，Z分別指向的部分表示坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，M1，M2指向的點(diǎn)表示索網(wǎng)反射面天線母線的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，O1指向的點(diǎn)表示索網(wǎng)反射面天線中天線的中心，和分別指向的點(diǎn)表示點(diǎn)O1、M1和M2的橫坐標(biāo)，F(xiàn)指向的部分表示索網(wǎng)反射面天線中天線的焦距，d指向的部分表示索網(wǎng)反射面天線中天線的偏置距離，D指向的部分表示索網(wǎng)反射面天線中天線的口徑。索網(wǎng)反射面天線的母線M1M2位于拋物線上，其長度可表示為：其中，l表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的拋物面母線的弧長，表示積分操作，d表示索網(wǎng)反射面天線中天線的偏置距離，D表示索網(wǎng)反射面天線中天線的口徑，X表示橫坐標(biāo)上的長度，F(xiàn)表示索網(wǎng)反射面天線中天線的焦距。通過下式，獲得索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)：2n≥round(l/Lmax)其中，n表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)，round(·)表示取整操作，L表示投影正三角形的邊長。在圖3中，將索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的變曲率拋物形面用等曲率的球面近似，二者在頂點(diǎn)及周邊點(diǎn)重合。圖3中，R所指向的部分表示近似球形表面的半徑，R的大小可由下式得到：其中，R表示球形表面的半徑，F(xiàn)表示索網(wǎng)反射面天線中天線的焦距，D表示索網(wǎng)反射面天線中天線的口徑。在圖4中，圖4(a)為在近似的球面上等距離劃分K個圓環(huán)的側(cè)視圖，在每個圓環(huán)上等距離劃分6K個節(jié)點(diǎn)，K與索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)相等，O指向的部分表示笛卡爾坐標(biāo)系的原點(diǎn)，X，Y，Z分別表示笛卡爾坐標(biāo)系的三個正交軸。圖4(b)表示在近似球面上劃分圓環(huán)與節(jié)點(diǎn)完成后的俯視圖，獲得多環(huán)工作形面的拓?fù)溥B接集合。圖4(b)中，Nm,p指向的部分表示第m個圓環(huán)上的第p個節(jié)點(diǎn)，m表示劃分的圓環(huán)的標(biāo)號，p表示每個圓環(huán)位于三條對角線上的節(jié)點(diǎn)的標(biāo)號。多環(huán)工作形面的拓?fù)溥B接集合中包含不同相鄰環(huán)上節(jié)點(diǎn)間的拓?fù)溥B接集合和同一環(huán)上相鄰節(jié)點(diǎn)間的拓?fù)溥B接集合兩種類型。不同相鄰環(huán)上節(jié)點(diǎn)間的拓?fù)溥B接集合為節(jié)點(diǎn)位于近似球面的對角線上時，相鄰環(huán)與環(huán)之間的拓?fù)溥B接集合為；其中，Mk表示環(huán)與環(huán)之間的拓?fù)溥B接集合，下標(biāo)k表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)型構(gòu)件數(shù)的標(biāo)號，N·，·表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)型節(jié)點(diǎn)數(shù)的索引標(biāo)號，Nm,1+(q-1)m表示第m個圓環(huán)上的第1+(q-1)m個節(jié)點(diǎn)，m表示劃分的圓環(huán)的標(biāo)號，q表示每個圓環(huán)位于三條對角線上的節(jié)點(diǎn)的標(biāo)號，n表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)。同一環(huán)上相鄰節(jié)點(diǎn)間的拓?fù)溥B接集合為節(jié)點(diǎn)不位于近似球面的對角線上時，相鄰環(huán)與環(huán)之間的拓?fù)溥B接集合為；其中，Mk表示環(huán)與環(huán)之間的拓?fù)溥B接集合，下標(biāo)k表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)型構(gòu)件數(shù)的標(biāo)號，N·，·表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)型節(jié)點(diǎn)數(shù)的索引標(biāo)號，Nm,1+(q-1)m表示第m個圓環(huán)上的第1+(q-1)m個節(jié)點(diǎn)，m表示劃分的圓環(huán)的標(biāo)號，q表示每個圓環(huán)位于三條對角線上的節(jié)點(diǎn)的標(biāo)號，n表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)。同一環(huán)上相鄰節(jié)點(diǎn)間的拓?fù)溥B接集合可表示為；其中，Mk表示環(huán)與環(huán)之間的拓?fù)溥B接集合，下標(biāo)k表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)型構(gòu)件數(shù)的標(biāo)號，N·，·表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)型節(jié)點(diǎn)數(shù)的索引標(biāo)號，Nm,1+(q-1)m表示第m個圓環(huán)上的第1+(q-1)m個節(jié)點(diǎn)，m表示劃分的圓環(huán)的標(biāo)號，q表示每個圓環(huán)位于三條對角線上的節(jié)點(diǎn)的標(biāo)號，n表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)。步驟3，建立初步形面的拓?fù)錁?gòu)型。將多環(huán)工作形面的拓?fù)溥B接集合映射到整個索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的拋物形面上，獲得索網(wǎng)反射面初步形面的拓?fù)錁?gòu)型。步驟4，判斷是否滿足靜力確定性條件。利用下式的靜力確定性條件判斷索網(wǎng)反射面初步形面的拓?fù)錁?gòu)型是否滿足靜力確定性條件：3j-b-c＝0其中，j、b和c分別表示本次迭代的索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)、構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動約束數(shù)，c＝z1+z2+z3，z1、z2、z3分別表示本次迭代的索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的徑向運(yùn)動約束數(shù)、環(huán)向運(yùn)動約束數(shù)和固定約束數(shù)。如果滿足，則執(zhí)行步驟7；否則，執(zhí)行步驟5。步驟5，建立最優(yōu)約束匹配模型。按照下式建立最優(yōu)約束匹配模型：Findy＝{j,b,z1,z2,z3}TMinf＝z1+z2+z3S.t.j≥J,b≥B,z1≥Z1,z2≥Z2,z3≥Z3其中，F(xiàn)ind表示迭代操作，y表示最優(yōu)約束匹配模型的設(shè)計變量，j和b分別表示本次迭代的索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和構(gòu)件數(shù)，z1、z2和z3分別表示本次迭代的索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的徑向運(yùn)動約束數(shù)、環(huán)向運(yùn)動約束數(shù)和固定約束數(shù)，{·}T表示向量轉(zhuǎn)置操作；Min表示最小化操作，f表示最優(yōu)約束匹配模型的目標(biāo)函數(shù)；S.t.表示約束操作，J和B分別表示多環(huán)工作形面的拓?fù)錁?gòu)型的節(jié)點(diǎn)數(shù)和構(gòu)件數(shù)，Z1、Z2和Z3分別表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的最小徑向運(yùn)動約束數(shù)、最小環(huán)向運(yùn)動約束數(shù)和最小固定約束數(shù)。多環(huán)工作形面的拓?fù)錁?gòu)型的節(jié)點(diǎn)數(shù)和構(gòu)件數(shù)，由下式確定：B＝3n(1+3n)其中，J和B分別表示多環(huán)工作形面的拓?fù)錁?gòu)型的節(jié)點(diǎn)數(shù)和構(gòu)件數(shù)，n表示索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)。步驟6，更新索網(wǎng)反射面天線的拓?fù)湫畔?。采用下式的最?yōu)約束匹配優(yōu)化迭代方法，得到下次迭代的索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)、構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動約束數(shù)，完成本次迭代的索網(wǎng)反射面天線的拓?fù)湫畔⒌母?，?zhí)行步驟(3)：y(t+1)＝y(tǒng)(t)+α(t)g(t)其中，y(t+1)表示第t+1次迭代的最優(yōu)約束匹配模型的設(shè)計變量，t表示迭代次數(shù)，y(t)表示第t次迭代的最優(yōu)約束匹配模型的設(shè)計變量，α(t)表示第t次迭代的最優(yōu)約束匹配模型的設(shè)計變量的迭代步長對角矩陣，α(t)為5×5階矩陣，g(t)表示第t次迭代的最優(yōu)約束匹配模型的設(shè)計變量的搜索方向向量。第t次迭代的最優(yōu)約束匹配模型的設(shè)計變量的迭代步長矩陣，由下式確定：其中，分別表示第t次、第t-1次和第0次迭代的設(shè)計變量的迭代步長對角矩陣α(t)上第h行h列的元素，下標(biāo)h表示設(shè)計標(biāo)量的索引標(biāo)號，分別表示第t次、第t-1次迭代的設(shè)計變量的搜索方向向量的第h個元素。可由下式確定：第t次迭代的設(shè)計變量的搜索方向向量的第h個元素可由下式確定：其中，為第t次迭代的設(shè)計變量的搜索方向向量的第h個元素，f(t)，f(t-1)分別表示第t次、第t-1次迭代的最優(yōu)約束匹配模型的目標(biāo)函數(shù)。步驟7，輸出索網(wǎng)反射面天線的靜力確定性拓?fù)錁?gòu)型。輸出索網(wǎng)反射面天線的靜力確定性拓?fù)錁?gòu)型。下面結(jié)合仿真圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：結(jié)合圖5，以索網(wǎng)反射面周邊桁架天線為例，說明索網(wǎng)反射面周邊桁架天線的靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型生成方法。在圖5中定義了索網(wǎng)反射面周邊桁架天線的組成，包括可展開的環(huán)形桁架、前索網(wǎng)、背索網(wǎng)和豎向索。給定最小徑向運(yùn)動約束數(shù)為0個，最小環(huán)向運(yùn)動約束數(shù)為0個，最小固定約束數(shù)為6個。對于任意的索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)n,通過最優(yōu)約束匹配優(yōu)化迭代方法，綜合出索網(wǎng)反射面周邊桁架天線的所有靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型，如下表所示。構(gòu)型AS0AS1AS2AS3AS4AS5AS6n2,3,4…3,4,5…4,6,8…5,8,11…6,10,14…2,3,4…6,8,10…構(gòu)型AS7AS8AS9AS10AS11AS12AS13n6,9,12…7,10,13…7,8,9…9,12,15…5,7,9…7,10,13…2,3,4…上表中的拓?fù)錁?gòu)型AS0,AS5和AS13，需要滿足索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)n≥2，AS1滿足索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)n≥3，其余的拓?fù)錁?gòu)型均需要指定索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)。拓?fù)錁?gòu)型AS0的剛性環(huán)形桁架的接頭數(shù)等于6n，隨n值的增加而急劇增加。其他類型的拓?fù)錁?gòu)型的桁架節(jié)點(diǎn)數(shù)均小于6n。索網(wǎng)反射面周邊桁架天線的質(zhì)量主要取決于剛性環(huán)形桁架接頭的質(zhì)量。因此，拓?fù)錁?gòu)型AS0僅適用于n值較小的情況。對于構(gòu)型AS13，大口徑天線會導(dǎo)致索網(wǎng)反射面的預(yù)張力不均勻，因此，其適用于小口徑的索網(wǎng)反射面天線。以美國噴氣機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計的索網(wǎng)反射面周邊桁架天線為仿真條件：本發(fā)明的仿真采用天線口徑為30m、焦距為24m、偏置距離為0m，工作波長為0.05m的索網(wǎng)反射面周邊桁架天線，進(jìn)行索網(wǎng)反射面天線靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型生成。索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的形面精度為0.999mm，最小徑向運(yùn)動約束數(shù)為0個，最小環(huán)向運(yùn)動約束數(shù)為0個，最小固定約束數(shù)為6個。獲得的靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型的仿真結(jié)果為：通過本發(fā)明的步驟(2a)可以得到索網(wǎng)反射面天線中索網(wǎng)的幾何分段數(shù)n＝15，采用本發(fā)明的最優(yōu)約束匹配優(yōu)化迭代方法，結(jié)合上表的參數(shù)，得到索網(wǎng)反射面周邊桁架天線的靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型如圖6所示。圖6(a)為構(gòu)型AS1，圖6(b)為構(gòu)型AS5，圖6(c)為構(gòu)型AS7，圖6(d)為構(gòu)型AS9，圖6(e)為構(gòu)型AS10，圖6(f)為構(gòu)型AS11。仿真試驗(yàn)證明，采用本發(fā)明可有效地生成索網(wǎng)反射面天線的靜力確定性網(wǎng)面拓?fù)錁?gòu)型。