拋物面天線溫度場分析及溫度測量傳感器布局設(shè)計.pdf

1、大口徑天線在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，天線的口徑越來越大，設(shè)計精度越來越高，環(huán)境效應(yīng)對天線精度的影響也變的至關(guān)重要。本文圍繞大口徑地面站天線在室外環(huán)境下的溫度監(jiān)測問題做了以下工作：太陽輻射下天線結(jié)構(gòu)溫度場分析和天線溫度監(jiān)測傳感器布局設(shè)計。
　　太陽輻射下的天線結(jié)構(gòu)溫度場分析方面，研究了某大口徑拋物面天線的日照溫度場變化規(guī)律。將復(fù)雜的天線結(jié)構(gòu)簡化為合適的有限元模型，同時也將環(huán)境條件轉(zhuǎn)化為合適的邊界條件，考慮天線結(jié)構(gòu)各個

2、部分的遮擋效應(yīng)，對天線整體結(jié)構(gòu)進行了瞬態(tài)溫度場仿真，得到了天線結(jié)構(gòu)上的溫度場及其變化規(guī)律。
　　天線溫度監(jiān)測傳感器布局方面主要研究了以下兩方面內(nèi)容：第一，天線面板溫度場重建。以重構(gòu)后溫度場的均方根誤差為標準，比較了距離反比插值方法和BARNES客觀分析方法的重構(gòu)效果，選定 BARNES客觀分析方法作為溫度場重構(gòu)方法。第二，基于優(yōu)化方法的天線溫度監(jiān)測傳感器布局設(shè)計。比較了遺傳算法(GA)、啟發(fā)式搜索方法(ESPS、WOBI)的優(yōu)化速

3、度及效果。針對啟發(fā)式搜索方法計算量大且無法收斂于全局最優(yōu)解的缺點，將遺傳算法中的概率搜索引入啟發(fā)式搜索方法，提出了PESPS及PWOBI方法，這不僅大大減少了優(yōu)化求解時間，且明顯改善了設(shè)計效果。此外，在編程時采用并行計算，進一步縮短了計算時間，提高了求解效率?；谏鲜龇椒?，分別以天線反射面在單/多時間點的溫度場復(fù)原效果為目標，采用單目標/多目標優(yōu)化方法，求解給出了對應(yīng)的傳感器布局方案，溫度場復(fù)原效果較好。
　　本文對上述問題進行了