大型空间可展开天线形状在轨实时测量技术研究

Spaceborne integrated digital aperture radar (SEA) is a new high-tech means to ensure homeland security and civil needs through monitoring air to ground .In order to improve the detection capability, a 100-meter large scale spaceborne radar antenna is required.Shanghai aerospace systems engineering research institute has put forward the problem of real-time measurement of 3d deformation of a satellite truss with a single wing of 60 meters，in order to develop the domestic next-generation spaceborne integrated digital aperture radar。Millimeter scale measurement accuracy is required to meet the demand of radar wavefront phase compensation.This project intends to cooperate with the Shanghai aerospace engineering research institute to explore and analyze the real-time shape measurement technology scheme for large space deployable antenna truss，to solve the key problem of phase correction control of antenna radar, it provides a good foundation for the development of the next generation space-based synthetic digital aperture radar, and provides technical reserve for national security guarantee.Through the implementation of the project, we will develop a new high-precision real-time optical three-dimensional deformation measurement technology for under orbit, and promote the development of China's aerospace technology and experimental mechanics, and integrate military and civilian technology to create broad social and economic benefits.

星载天基综合数字孔径雷达通过空天对地（对海）监测，发现跟踪舰船、隐形飞机和汽车等目标，是保障国土安全和民用需求的新型高科技手段。为了提高探测能力，需要采用百米量级大尺寸星载雷达天线。为研制国内下一代天基综合数字孔径雷达，主体承担单位-上海宇航系统工程研究所，提出了单侧展翼达60米的星载天线桁架在轨三维变形实时测量需求问题。精度要求毫米量级，以满足对雷达波阵面相位进行主动补偿需求。本项目拟与上海宇航系统工程研究所合作，探索分析适合大型空间可展开天线桁架形状的在轨实时测量技术方案，解决天线雷达相位校正控制的关键问题,为国内下一代天基综合数字孔径雷达的研制打好基础，为国家安全保障提供技术储备。通过项目执行，发展出在轨特殊条件下、新的光学全场三维变形高精度实时测量方法和技术，推动我国宇航技术发展和实验力学学科发展，融合军民技术，创造广阔的社会经济效益。

星载天基综合数字孔径雷达是一种通过空天对地监测保障国土安全和民用需求的新型高科技手段。为了提高探测能力，需要采用百米量级大尺寸星载雷达天线。为研制国内下一代天基综合数字孔径雷达，主体承担单位-上海宇航系统工程研究所，提出了单侧展翼达60米的星载天线桁架在轨三维变形实时测量需求问题。精度要求毫米量级，以满足对雷达波阵面相位进行主动补偿需求。.然而，由于测量仪器的安装位置有限，需要测量的面积大、距离长，以及测量环境不稳定，天线在轨测量的条件相当严峻。为了解决这些问题，本项目提出了一种基于激光测距和数字图像相关的天线板三维位移测量方法。所提出的方法使用数字图像相关方法来检索平面内的位移信息，并结合激光测距仪来提供深度信息。使用Scheimpflug相机来克服传统相机的景深限制，实现全场的清晰成像。此外，还提出了一个振动补偿方案，以消除由相机支撑杆的随机振动（0.01°以内）引起的目标位移的测量误差。实验结果表明，所提出的方法可以有效地消除相机振动引起的测量误差（50毫米），在60米的测量范围内将位移测量误差降低到1毫米以内，可以满足下一代大型卫星天线的测量要求。该项目解决天线雷达相位校正控制的关键问题,为国内下一代天基综合数字孔径雷达的研制打好基础，为国家安全保障提供技术储备。通过项目执行，发展出在轨特殊条件下、新的光学全场三维变形高精度实时测量方法和技术，推动我国宇航技术发展和实验力学学科发展，融合军民技术，创造广阔的社会经济效益。