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含铰链间隙的星载天线结构形态动态感知方法和传感器 

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申请/专利权人:西安电子科技大学

摘要:本发明公开分布式曲率传感器,包括有柔性基板、第一光纤光栅串及第二光纤光栅串,将两根光纤光栅串对称固定于柔性基板两侧,整个结构采用硅胶封装,在整个结构表面形成硅胶层,形成分布式曲率传感器。用于测量桁架铰链处以及桁架杆上多个离散点位置的曲率。本发明还公开了含铰链间隙的星载天线结构形态动态感知方法,该方法从结构几何连续的角度出发,通过直接感知星载天线结构的多个位置的几何曲率信息,将多点离散曲率与天线桁架几何模型融合,进而重构出整个天线桁架的变形,实现对含铰链间隙的星载天线结构形态的实时感知。

主权项:1.含铰链间隙的星载天线结构形态动态感知方法,其特征在于,具体为:将传感器布设到含铰链间隙的星载天线上或下环形桁架上,测量桁架铰链处以及桁架杆上多个离散点位置的曲率,递推出传感器的形状曲线,获悉相邻两桁架杆之间的夹角;然后,根据天线的几何模型和桁架杆之间的夹角,对空间多关节天线的结构形状递推得到整个天线的结构形态;具体按照以下步骤实施:步骤1、将分布式曲率传感器固定于天线的上或下环桁架杆上,测得多个离散点位置的曲率,对曲率进行线性插值后,以分布式曲率传感器长度方向和上表面垂线为轴和轴,以第一个测点为原始坐标原点,建立绝对坐标系,以第个位置的曲线切线和法线分别为轴和轴,建立动坐标系,采用如下公式递推出分布式曲率传感器的形状曲线: 4 5 6式中,为第个位置在绝对坐标系中的坐标,为第个位置在动坐标系中的坐标;为第个位置在绝对坐标系中的坐标,为第位置和第个位置之间圆弧对应的角度,为相邻两个曲率之间的弧长,为第个位置的曲率;步骤2、对每一小段拟合曲线乘以一个误差补偿系数,将误差补偿系数设定为抛物线形式: ,7式中,为误差补偿系数;为补偿因子,随曲线分段数改变,以误差绝对值的和最小为原则确定其具体关系曲线;步骤3、根据分布式曲率传感器的形状曲线,以与铰链相连的两根横杆中心点处的切线夹角作为两根横杆的夹角;从曲线中获悉与铰链相连的两杆件的夹角,根据天线桁架的几何模型中各杆之间的几何约束关系,递推出整个天线的形态。

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权利要求:

百度查询: 西安电子科技大学 含铰链间隙的星载天线结构形态动态感知方法和传感器

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