一种多面板单元组成的大面积反射面天线的拼装方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及到大型雷达天线反射面制造等对外观尺寸、拼装精度要求较高的表面结构工程领域，尤其是涉及一种多面板单元组成的大面积反射面天线的拼装方法。
【背景技术】
[0002]随着卫星通信和深空探测等领域的长足进步，天线在其中发挥了越来重要的作用。天线的作用是通过一定规模的反射面来接收和发射信号。由于巨型天线的反射面面积巨大，是由小块的面板单元拼装而成。比如国家天文台暗能量射电探测抛物柱面天线(反射面面积1081m2)，上海65米(天马)射电天文望远镜天线(反射面面积3799m2)等都是由小面积(一般单块面积3?5m2左右)的面板单元拼装成型。而我国正在贵州省建造的大科学项目500米口径天文望远镜，其反射面面积达25万m2左右，由4450个大型反射面单元组成，而每个大型反射面单元面积约为60m2，由边长1.2m左右的小型面板单元拼装而成。
[0003]反射面单元拼装质量的好坏决定了反射精度和效率，对天线的性能有较大的影响；同时还影响了天线的外观质量。如不考虑小型面板单元本身的制造偏差，其拼装的质量主要决定于拼装过程中小型面板单元的位置准确度以及小型面板单元之间的缝隙大小和均匀度。
[0004]在传统的面板拼装中，由于没有深入的研宄和理论指导，主要存在以下不足之处:
[0005]1、拼装过程往往有一定随意性，存在一定质量隐患；
[0006]2、缺少统一而准确的定位基准或者定位基准设置不合理造成需要反复调整；
[0007]3、一般都会采用从内向外或者一侧开始的拼装顺序，造成边界尺寸超差；
[0008]4、边缘的参差不齐以及间隔的宽窄不一造成美观性较差。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是提供一种多面板单元组成的大面积反射面天线的拼装方法，以利于该类结构拼装效率以及拼装质量的提高。
[0010]本发明的一种多面板单元组成的大面积反射面天线的拼装方法，主要针对由多块小型面板单元组合拼装成一个大型面单元的结构，比如雷达天线的反射面结构等。该类结构的特点是将小型面板单元在一个骨架上进行拼装。该骨架作为整体结构的支撑和基准，一般是由金属杆件等制成的桁架或网架结构，具有足够的刚度和强度以及在与小型面板单元连接的部位具有足够的精度。另外，对于拼装完成后的整体表面有着面型精度、尺寸精度和外观的要求。
[0011]为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现:
[0012]一种多面板单元组成的大面积反射面天线的拼装方法，其特征在于包括以下步骤:
[0013]S1:根据大面积反射面天线的整体结构和形状特征确定该大面积反射面天线外环轮廓处的特征面板单元，并设计制作定位特征面板单元的定位工装；设计制作大面积反射面天线的背架结构；
[0014]S2:以背架结构上的节点为基准确定定位工装的位置，并将定位工装固定在背架结构上；
[0015]S3:通过定位工装准确定位特征面板单元，拼装特征面板单元，并将其固定在背架结构上；
[0016]S4:以拼装完成的特征面板单元为定位依据，拼装外环轮廓上的其他面板单元，并将其与背架之间连接固定；
[0017]S5:以拼装完成的外环轮廓处的面板单元为定位依据，按照从外向内的顺序逐环拼装剩余的内部面板单元，并将其与背架之间连接固定；
[0018]完成多面板单元组成的大面积反射面天线所有面板单元的的拼装。
[0019]其中，所述特征面板单元为大面积反射面天线外环轮廓角端或拐点处的面板单
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[0020]其中，所述步骤S3中通过定位工装准确定位特征面板单元，具体为:对于处在大面积反射面天线角端或拐点的特征面板单元采用一点与一边的方式进行定位或者采用一点与两点的方式定位，对于处在外环轮廓形状为长直边的面板单元采用两点定位或者一边定位，对于处在外环轮廓形状为弧边的面板单元采用两点定位或者相同曲率弧边定位。
[0021]其中，所述步骤S2中定位工装的安装位置由测量仪器或者辅助工装进行标校确定，所述的测量仪器包括经玮仪、全站仪和激光跟踪仪。
[0022]其中，所述步骤S4中拼装外环轮廓上其他面板单元具体为:沿着外环轮廓的方向逐渐远离特征面板单元来拼装，即首先拼装与特征面板单元相邻的面板单元，然后以该新拼装的面板单元为定位依据拼装其相邻面板单元，并最终完成全部外环轮廓上的面板单元的拼装。
[0023]其中，所述步骤S5中按照从外向内的顺序逐环拼装剩余的内部面板单元，具体为:以外环轮廓处的面板单元为定位依据按照由外向内的顺序逐环进行面板单元拼装，至全部拼装完成。
[0024]其中，在拼装面板过程中，在各面板之间的缝隙中预先加入隔片。所述的隔片为片状结构，其厚度略小于面板单元之间的理论缝隙的宽度，并且在将面板单元固定在背架结构上以后将隔片拆下。
[0025]采用上述技术方案所产生的有益效果是:
[0026](I)本发明通过经过标校的定位工装将大面积反射面天线外轮廓处的特征面板进行准确定位，由外向内逐环拼装的顺序以及隔片的运用提高了大面积反射面天线各面板单元的位置准确度以及外轮廓和缝隙的美观性。
[0027](2)确定的拼装顺序和方法，有利于实现操作的流程化标准化以及拼装效率的提尚O
【附图说明】
[0028]图1是本发明一种多面板单元组成的大面积反射面天线及定位工装的示意图；
[0029]图2是本发明面板单元边缘不同特征处的定位方式示意图；
[0030]图3是本发明面板单元之间插入隔片示意图。
【具体实施方式】
[0031]本发明为一种多面板单元组成的大面积反射面天线的拼装方法，该方法主要通过专用定位工装定位外轮廓处特征面板，由外向内逐环拼装的顺序以及拼装过程中在面板单元之间预先加入隔片的方法来提高各面板单元的拼装位置准确度以及结构整体的美观性。
[0032]下面结合附图和实施例对本发明专利做进一步说明。
[0033]多面板单元组成的大面积反射面天线的外观形状并不确定，可以是圆形、三角形、扇形或其他形状。实施例以三角形面板单元为例，多块三角形面板单元组成了多面板单元组成的大面积反射面天线。如图1所示，一种多面板单元组成的大面积反射面天线包括面板单元I和背架结构2，定位工装包括一点式定位工装3和一边式定位工装4。
[0034]设计并制造出合格的背架结构，该背架作为整体结构的支撑和基准，