一、大型空间网状展开天线反射面精度控制的智能结构的研究（论文文献综述）
刘昊,杨留义,沈永正,杨雨田,史永康[1]（2021）在《星载柔性复合材料壳面可展开天线研究进展》文中指出柔性复合材料壳面可在一定曲率半径范围内弹性弯曲收纳,展开后具有一定的自支撑能力,可为星载可展开天线研制提供新型解决途径。随着高应变薄壁碳纤维复合材料结构的发展,关于柔性壳面可展开天线的应用研究日益增多。综述了几类典型柔性壳面可展开天线反射面实现形式,分析了影响柔性壳面可展开天线发展的关键技术,为该类型天线反射面的研制提供了参考。
王一鸣[2]（2021）在《弱刚度复合膜天线型面分析》文中认为
胡小玲[3]（2021）在《智能反射面辅助的无线通信系统协同传输理论与方法研究》文中研究表明实现超可靠无线通信的根本挑战来自于无线信道的时变特性。传统的方法主要从收发机的设计入手,因此难以有效应对复杂多变的无线传播环境。智能反射面（Intelligent Reflecting Surface,IRS）可以实现智能可控的无线信道/无线电传播环境,因此已成为未来第六代移动通信（The 6th Generation,6G）系统的关键候选技术。通过适当地调整反射元的相移,IRS可以实现对有效传播信道的实时调控,从而显着增强终端的接收信号功率。然而,由于IRS本身的特殊结构,IRS辅助的无线通信也面临着诸多新的挑战,特别是:1)如何以较低的导频训练开销获取信道状态信息（Channel State Information,CSI）;2)如何设计低复杂度的波束赋形方案以联合优化IRS的无源波束和基站（Base Station,BS）的有源波束。本文围绕上述挑战开展深入研究,取得了若干创新性研究成果,简述如下:首先,针对IRS辅助的无线通信,设计了一种新型的半无源反射元辅助的信道估计框架,通过利用少量具有信号处理能力的反射元来解决IRS信道估计开销大的难题。首先采用信号参数估计旋转不变技术（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques,ESPRIT）估计BS-IRS信道,然后结合使用总最小二乘（Total Least Square,TLS）ESPRIT和多信号检测（Multiple Signal Classification,MUSIC）方法估计用户-IRS信道。结果表明,所提出的信道估计方案需要的导频训练时间与IRS反射元的数量无关,因此极大地减少了导频训练开销。同时,所提方案的信道估计准确度远远优于传统的基于压缩感知（Compressed Sensing,CS）的信道估计方案以及基于级联信道的估计方案。其次,针对IRS辅助的单用户系统,设计了不同CSI条件下的波束赋形方案,包括统计CSI、部分CSI（即角度信息）以及不完美CSI。首先,为了避免获取瞬时CSI需要的高导频开销,提出了一种基于统计CSI的波束设计框架,利用统计CSI进行BS有源波束和IRS无源波束的联合设计。所提出的波束赋形方案不仅具有较低的复杂度,而且达到了与采用瞬时CSI的基准算法相近的性能。更进一步,提出了一种基于部分CSI（即角度域）的设计框架,以极低的导频开销估计出信道的角度信息,进而设计了低复杂度的波束赋形方案,并推导出用户可达速率的闭合表达式。在此基础上,评估了BS天线数量以及IRS部署位置对角度估计的影响,并揭示了使用部分CSI（即角度信息）进行波束赋形设计所带来的功率增益。此外,考虑由于位置不确定性导致的信道估计误差,提出了一种基于不完美CSI的鲁棒性波束设计框架。通过联合设计BS的有源波束和IRS的无源波束,最小化最差用户服务质量（Quality of Service,Qo S）约束下的BS发射功率。利用交替优化、泰勒展开、S-proceduce以及半正定松弛（Semi-Definite Relaxing,SDR）等技术,将联合优化问题转化为一系列便于求解的半正定规划（Semi-Definite Programming,SDP）子问题。仿真结果表明,所提出的鲁棒性波束赋形算法能够有效地提高用户通信的可靠性。最后,将IRS辅助的单用户系统扩展至IRS辅助的多用户系统,包括广播系统和多播系统。首先,针对多IRS辅助的广播系统,提出了一种新颖的位置信息辅助的信道估计和波束赋形设计框架,有效降低了导频开销以及波束设计的复杂度。进而推导获得了系统可达速率的闭合表达式,由此揭示了位置不确定性、IRS部署位置以及用户部署位置对可达速率的影响。另外,针对IRS辅助的多播系统,考虑了更实际的有限相移精度的IRS模型,并提出了一种新颖的基于无源波束训练的设计框架,所提出的波束训练方案不仅复杂度低、导频训练开销小,而且具有与穷举搜索法相近的性能。在此基础上,推导出可达速率的闭合表达式,进而设计了渐进最优的功率分配策略。
陈志辉[4]（2021）在《簇馈源次级波束的合成优化与优化算法的研究比较》文中研究表明近年来随着科技的发展,人们的通信方式从有线通信发展到无线通信,而卫星和雷达技术的的发展则加快了卫星通信发展的步伐,未来能够与地面移动通信网络相融合的卫星通信网络是主要研究方向之一。在对卫星通信的研究中,天线阵列综合问题是主要研究内容。目前主流的优化模型都较为单一,且具有针对性,对于簇馈源次级波束合成优化模型的研究较少。此外,随着合成波束数目的增多,传统优化方法很难处理大规模多变量多峰值的优化问题。针对上述问题,本文以簇馈源次级波束合成优化为研究方向,设计相应的优化模型,并采用改进的智能算法对优化问题进行求解,具体研究内容如下:（1）针对簇馈源次级波束合成优化问题建立了优化模型。在目标波束远场方向图已知的情况下,分别介绍了高阶级数拟合法和包络法实现对目标函数的建模;在目标波束远场方向图未知的情况下,采用频分复用技术,在此基础上提出同频波束并行协同优化策略,结合高阶级数拟合法和包络法各自的特点,从性能指标出发进行优化模型的设计。（2）针对智能算法中的差分进化算法和粒子群算法及其改进算法展开研究。结合优化问题的物理特性,通过对种群中不同的个体设置不同的搜索区间,对差分进化算法的改进算法进行了改良;介绍了一种适用于多峰值优化问题的改进型粒子群算法。（3）针对簇馈源次级波束合成优化问题,利用所提的优化模型以及优化算法进行波束的合成优化。采用差分进化算法的改进算法对优化问题进行求解,实现了满足给定性能指标的目标波束的合成。通过实验仿真对差分进化算法和粒子群算法的改进算法进行对比,验证了所提改进算法的优越性。
王子阳[5]（2021）在《基于智能天线的灾区环境搜救定位方法研究》文中研究指明自然灾害的发生往往在眨眼之间,由于灾后的黄金救援时间非常短暂,快速准确的灾区环境探查定位技术的重要性与日俱增。然而灾区环境极为复杂,可能出现通信设施遭到破坏,需要部署临时基站,多径效应与信号衰减严重,且会发生基站与定位装置之间视距路径被遮挡的情况,导致现有的基于视距路径的定位方法效果不佳。面对这些挑战,本文结合智能天线,提出一种基于智能天线的灾区环境单基站搜救定位方法。智能天线可以控制入射波的反射方向,利用智能天线对电磁波的调控功能,本文提出的定位方法可以在基站与定位终端间主动构建最优的毫米波MIMO（Multiple-Input Multiple-Output,多入多出）信号传播路径,实现高精度定位。本文针对智能天线在灾区非视距环境中的定位应用进行了深入研究,主要有如下研究工作和内容:1.现有基于智能天线的信道模型通常被建模为从基站发射端经由智能天线到接收机的路径之和,在智能天线阵列每一个阵元引入一个复数增益。这样的模型仅考虑到阵元数目,忽视了智能天线的物理特性,例如辐射方向及信道路径损耗。因此,本文基于智能天线的物理特性,建立了更接近实际的新型路径损耗模型,将智能天线的尺寸、阵元数量、天线系统的电磁特性都考虑在内。通过仿真验证,相同场景中智能天线相较于有源的中继器件,在达到8bit/s/Hz的速率情况下,阵元数目为400的智能天线可以降低14.7%的功率。2.传统定位模型是基于视距路径建立的,其在处理非视距、多径等复杂问题时存在较大系统误差;与此同时,与传统微波传输相比,毫米波由于其传播特性,信道的有效散射体个数非常少,多径部分表现出很强的稀疏特性;毫米波信号的短波长使更大规模的MIMO系统成为可能,从而实现更窄的波束赋形。针对上述存在的问题以及毫米波MIMO系统的特点,本文结合提出的路径损耗模型建立了智能天线协助的非视距定位模型,计算了接收信号的表达式,并利用分布式压缩感知理论对原始信号进行还原,得到重构信道及定位参数。通过仿真验证,本文使用的分布式压缩感知同步正交匹配追踪算法相比于其他算法拥有更高的重构精度。3.部分非视距优化模型仅考虑了电磁波的斯涅耳反射传播,并未考虑电磁波传播路径可控情况下的定位方法。智能天线使电磁波具有可控的传播路径,即定位系统可根据需要控制电磁波传播路径,从而使电磁波的传播过程与测量过程（如测距、测角等）统一到定位系统框架内。针对新的需求,本文结合智能天线对电磁波的反射/折射特性设计了基于智能天线的三阶段定位方法,采用扫描-定位-优化的思路提高接收信号的信噪比,实现更高的定位精度。仿真结果表明,在旋转角未知的情况下,优化后的定位精度可以提高57.9%:在旋转角已知的情况下,优化后的定位精度可以提高38.6%。相比于现有非视距定位方法,本文提出的定位方法可以获得更高的定位精度。
陈天洋[6]（2021）在《准光反射面系统电磁仿真算法研究与应用》文中研究说明在毫米波、亚毫米波太赫兹频段,准光系统因其具有宽工作带宽、低传输损耗、可实现频率复用、极化复用的优点,被广泛用于大气遥感、射电天文、太赫兹通信、安检成像等领域。从国内外的发展来看,对准光系统的研究与应用都趋向于系统结构复杂化、工作频率高频化,而这对准光系统的设计、仿真、加工、测试都提出了更高的要求。在这样的研究背景下,作者围绕准光反射面系统电磁仿真算法研究与应用,展开了一系列的研究工作,包括三维准光反射面系统的电磁仿真、低交叉极化的三维准光反射面系统的快速设计、用于准光频段天线测试的高性能反射面紧缩场系统的设计。主要创新点包括:首次提出了一种三维高斯波束模式分析方法,将目前只能应用于二维结构多反射镜准光系统的分析方法有效的拓展到三维条件;在三维高斯波束模式分析方法的基础上,结合粒子群优化算法,提出了一种低交叉极化的三维多反射镜准光系统的设计方法;推导出偏馈单抛物面反射镜紧缩场理论,在采用几何光学分析时,可实现100%口径利用率;提出了一种新型的基于B样条曲线的高性能三反射镜紧缩场设计方法,使口径利用率从原先的70%提高到接近90%。以上针对准光反射面系统电磁仿真算法的研究与应用,将提高我国在准光频段的电磁仿真能力,为解决国外技术软件封锁、实现准光系统电磁仿真软件的国产化打下坚实的基础。具体的,该课题的主要研究内容如下:首先,提出并验证了一种三维高斯波束模式分析方法。具体的,对J.A.Murphy等人提出的二维高斯波束模式分析方法进行了完善,实现了完整的主极化和交叉极化的幅值和相位的综合计算。在此基础上,通过严格的数学推导,实现了针对三维多反射镜准光系统的连续高斯波束模式分析方法。为了进一步优化该方法,采用了矢量求和的方法,消除了冗余的高斯波束模式,提高了计算效率。通过对多套三维多反射镜准光系统的建模与仿真,并与基于物理光学的商业化反射面电磁仿真软件GRASP、基于衍射高斯波束分析方法的准光系统仿真软件SiMatrix的仿真结果、耗时对比,验证了该方法可以提供与仿真软件相近的计算精度,同时计算效率提高了近30倍（以双反射镜系统为例）。最后,设计、加工并测试了两套准光系统,通过将实际测试结果与仿真结果对比,进一步验证了三维高斯波束模式分析方法的计算精度。该三维高斯波束模式分析方法的研发为今后快速、精确的分析三维准光系统提供了理论保障。其次,基于研发的三维高斯波束模式分析方法,进一步提出并实现了一种低交叉极化的三维准光系统的快速设计方法。具体的,先分析了传统三维准光系统设计方法的优缺点,讨论了设计三维准光系统所需要的参数。紧接着,结合已实现的三维高斯波束模式分析方法,讨论了系统设计参数变化对交叉极化水平的影响,开发了一种三维准光系统的交叉极化快速分析方法,通过与GRASP的计算结果、时间对比,证明了该快速分析方法可以精确的计算出系统的交叉极化水平,同时计算效率提高了超300倍（以双反射镜系统为例）。最后,根据以上对系统设计参数、交叉极化水平的讨论,引入了粒子群优化算法,通过对一定尺寸范围内的系统设计参数的搜索,实现了低交叉极化的三维准光系统的快速设计。设计并仿真了三套三维准光系统,并与GRASP的仿真结果、耗时对比,验证了该快速设计方法的计算精度、高效性与稳定性。该基于高斯波束模式分析的低交叉极化准光系统设计方法,满足了特定性能、特定体积的三维准光系统的快速设计需求,对今后结构更为复杂、紧凑的三维准光系统的设计提供了借鉴。最后,为了解决准光频段天线测量的难题,研究了基于反射面的紧缩场天线测量系统理论,并开发了高性能的紧缩场系统设计方法。具体的,先分析了紧缩场系统中影响测试精度的各种指标。随后,研究了单反射镜紧缩场,在已有的正馈单抛物面反射镜紧缩场理论的基础上,通过严格的数学计算,推导出适用于偏馈单抛物面反射镜紧缩场的理想馈源形式,采用几何光学进行分析,可实现100%的静区利用率,并基于此在GRASP中设计、仿真了一套偏馈单抛物面反射镜紧缩场,验证了该理论的正确性。接着,针对前人开发的基于动态波束追踪的三反射镜紧缩场设计方法的优缺点,提出了一种新型的高性能三反射镜紧缩场设计方法,其采用了 B样条曲线来设计反射面,可以生成更精确、光滑的赋形副反射镜,使得静区利用率从原先的70%提高至接近90%,同时设计所需的反射点更少,设计效率更高。最后,采用该设计方法,设计了一套以抛物面为主反射面的高性能三反射镜紧缩场系统,并对其进行了建模、电磁性能仿真,验证了其实现了高口径利用率、高交叉极化隔离度、宽工作带宽等的综合高性能。该高性能反射镜紧缩场天线测量系统设计方法的提出,为未来毫米波、亚毫米波太赫兹频段的大口径天线精确、快速测量提供了技术支持。
郭金伟[7]（2021）在《基于四面体单元的构架式可展开天线机构设计理论研究》文中认为构架式可展开天线作为大口径、高精度航天天线的重要实现手段,具有刚度高、展开率高和型面精度高等优点,在国内外已获得了多次在轨应用。构架式可展开天线是由一定数量的基本可展单元机构组成的多自由度多输出复杂空间多环耦合过约束机构,其设计研究难度大。目前能够组网形成抛物反射面构架式天线的基本可展单元机构较少。本文研究天线反射面型面划分方法,并对适用于两种型面划分单元的非对称和对称构架式可展开天线机构进行设计与理论研究。主要研究内容如下:针对抛物型天线反射面,分析一种基于三角形非对称设计的型面划分方法,并提出一种新型基于六边形对称设计的型面划分方法。以相同参数的抛物型天线反射面为例,采用改进的三向网格法分别进行基于两种型面划分方法的反射面型面划分,并对型面划分结果进行对比评价分析。基于三角形非对称型面划分,给出三种能够组网形成非对称构架式可展开天线机构的3RR-3RRR、3RR-3URU和3UU-3URU四面体基本可展单元。基于六边形对称型面划分,应用基于螺旋理论的约束综合法提出一类基于四面体组合单元的新型对称构架式可展开天线机构。采用螺旋理论和拆杆等效法分析三种四面体基本单元及其组合单元的自由度特性。采用ADAMS运动仿真软件对机构的自由度进行仿真验证。将基于三种基本单元组网形成的非对称构架式可展开天线机构进行对比分析。采用等效法和螺旋理论分析基于3RR-3RRR组合单元和基于3RR-3URU组合单元的对称构架式可展开天线机构的自由度。基于四面体单元的构架式天线机构为多运动副多自由度机构,应用旋量拓扑图和旋量系数矩阵求解该类机构添加合理驱动位置的条件和结果。推导各花盘节点位置、速度和姿态随时间变化的关系,并进行运动学仿真验证。基于四面体单元的非对称和对称构架式可展开天线机构均属于被动输入过约束机构,展开过程受力分析难度大。将过约束机构分为被动过约束机构、主动过约束机构和被动输入过约束机构,基于等效刚度思想对三种过约束机构进行受力分析。分别以2SS+P和7-SS被动过约束结构、2SPS+P和7-SPS主动过约束机构和2SPS+P和7-SPS被动输入过约束机构为例,推导三类过约束机构的等效刚度矩阵,建立驱动力与输出位移、支链刚度之间的解析关系式。讨论等效刚度思想对三类过约束机构的适应性,并分析支链刚度对三类过约束机构受力分配的影响机理。建立四面体构架式可展开天线机构该类被动输入过约束机构的动力学方程,研究机构等效刚度与驱动力矩之间的内在联系。对多种非对称和对称构架式可展开天线机构进行综合性能对比分析。采用程序化设计方法构建大型对称构架式可展开天线机构的三维草图模型,并进行关键零部件的详细结构设计。研制基于3RR-3URU组合单元的对称式模块化样机一台,并进行实验研究。研究结果将为该类构架式可展开天线机构的设计与研发提供理论与技术基础。
胡国龙[8]（2021）在《空间环状张拉索网天线热-结构动力学分析》文中进行了进一步梳理环状索网展开天线具有轻质、收容率高等结构特性,同时在轨服役期间能够保持较好的反射面精度,是较为理想的星载天线结构形式,近年来得到了广泛的研究与应用。卫星绕地飞行期间,会周期性地进出日照区与阴影区,遭受热冲击载荷的大型柔性结构会产生热-结构动态响应,即热致振动现象。大型环状索网天线受到热冲击载荷后产生的热致振动响应会极大的破坏其反射面精度,对其工作产生不利影响。本文主要通过有限元计算方法对不同口径环状索网可展开天线进行热-结构耦合动力学分析,对其热致振动响应进行预测。首先本文应用力密度法与有限元计算相互迭代的计算方法实现了考虑桁架变形的网面找形计算。并针对不同口径索网天线进行了计算,结果显示在相同力密度下,口径越大,天线桁架变形对于找形计算影响越小。基于ANSYS环境在找形计算基础上实现了完整天线模型的建立,并对不同口径索网天线进行了模态分析。其次针对环状索网天线提出了热-结构间接耦合算法,对于桁架结构提出了利用结构计算梁单元与热分析壳单元结合使用的耦合计算方法,对于索网结构提出了应用热质量单元将模型离散化的高效计算方法。并应用此方法对索网天线进行了热-结构耦合的动力学分析。分别探究了索网式可展开天线框架结构薄壁管截面温度梯度对单独框架结构以及完整天线的热致振动响应的影响,分析结果得出,截面温度梯度对于单独框架结构的热致振动响应影响较大,张拉索网结构的出现会降低这种影响,同时会降低天线整体的变形和振动幅度。最后对于不同口径的索网天线进行热致振动响应的动力学分析,分析结果表明,10 m以下小口径索网可展开线不会出现明显的振动响应,50 m口径索网天线在一定辐照条件下出现了10-2 m的振动响应,所以需要格外关注大型索网式可展开天线受热冲击载荷时的动力学响应问题。
蒲理华,刘博学,马小飞[9]（2021）在《大型网状天线展开指向精度测量方法研究》文中研究说明可展开天线研制过程中需对其进行地面展开指向精度测试以验证天线在轨实际指向性能。为了实现大型网状天线展开指向精度的地面测量,基于天线实际结构特点,从影响天线展开指向精度的因素入手,在建立的统一卫星坐标系分析模型下采用了一种基于展开臂、反射器和馈源阵等多个组成子部件单独展开指向精度直接测量的模式,并在各子部件测量结果的基础上间接分析得到天线的综合指向精度,最终不仅解决了目前对于大型网状天线展开指向精度在地面无法直接测量的难题,实现了其指向精度的间接测量,而且使综合测量精度优于0.01°,满足了高精度测量需求,研究结果对后续相关类型大尺寸天线展开指向的高精度测量和分析具有重要的指导意义。
杨晓煜[10]（2021）在《平面三轴碳纤维网格材料的制备及性能研究》文中指出平面三轴织物（Triaxial Woven Fabric,TWF）由两组经纱和一组纬纱以一定角度（0°、±60°）相互交织而成,具有均匀分布的六边形孔洞,使面内载荷可以均匀分布,且有效降低材料的面密度,有助于结构轻量化,受到航空航天领域的青睐,在卫星天线反射面内广泛应用。本文以碳纤维平面三轴织物网格材料为研究对象,从细观结构分析入手,研究了均匀稳定的织物结构的织造工艺,探索复合工艺,制备了碳纤维平面三轴织物/环氧树脂网格材料,对其不同方向拉伸性能进行了测试。主要包括以下内容:（1）采用计算机断层扫描（micro computed tomography,Micro-CT）技术,观察碳纤维平面三轴织物（Carbon fiber triaxial woven fabric,CFTWF）横截面的细观形貌,获得了织物中纱线的屈曲形态,结合纱线交织规律,构建了CFTWF的细观结构单胞模型。基于单胞模型的几何关系,采用几何解析法,推导了纱线孔隙率、织物面密度、织物厚度等几何关系等式。（2）研究发现碳纤维三轴织物结构在实际服役时,是以正六边形孔洞和正三角形孔洞相间规则分布的。三角形孔洞是三轴织物细观分析中一个影响因素,引入了三角形孔洞边长a2和纱线宽度c的比例系数n,建立了系数n与织物孔隙率ν的关系等式,系数n为0时,三角形孔洞消除,织物孔隙率ν为0.33。随着系数n的增加,三角区孔洞面积增加,织物孔隙率ν增加。（3）根据TWF两组经纱一组纬纱的交织规律,设计了一组简易的织造工装,完成了碳纤维规格为1 k、3 k、6 k,纱线中心距为3 mm、4.5 mm、5.5mm和6 mm等结构参数的织物织造。以环氧树脂膜为基体,利用真空辅助成型技术制备了平面三轴织物网格材料。（4）研究碳纤维三轴织物网格材料在0°、5°、10°、15°、20°、25°和30°等7个角度的拉伸性能,并结合试样在拉伸过程中表观破坏情况以及拉伸断裂曲线,分析其拉伸断裂机理,拉伸断裂强度的极差为32.5 MPa,拉伸模量极差为16.33MPa。（5）在材料拉伸破坏分析的基础上,运用非接触法测量了不同角度试样在拉伸过程的全场应变。研究发现,0°和5°试样的拉伸破坏模式为拉剪混合破坏模式,而10°、15°、20°、25°和30°试样为纯剪切破坏模式。三轴织物的交织结构影响应变云图的分布规律。
二、大型空间网状展开天线反射面精度控制的智能结构的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大型空间网状展开天线反射面精度控制的智能结构的研究（论文提纲范文）
（3）智能反射面辅助的无线通信系统协同传输理论与方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词列表 |
| 符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 智能反射面技术 |
| 1.2.1 概念 |
| 1.2.2 机遇 |
| 1.2.3 挑战 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 信道估计 |
| 1.3.2 波束赋形 |
| 1.4 论文主要创新点 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 半无源反射元协助的智能反射面系统的信道估计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统模型和传输机制 |
| 2.2.1 系统模型 |
| 2.2.2 传输机制 |
| 2.3 信道估计 |
| 2.3.1 阶段1:估计BS-IRS信道 |
| 2.3.2 阶段2:估计用户-IRS信道 |
| 2.4 仿真结果 |
| 2.4.1 对比基于CS的信道估计方案 |
| 2.4.2 对于基于LMMSE的级联信道估计方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于统计CSI的IRS辅助的无线通信系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统模型 |
| 3.3 有源波束和无源波束的联合设计 |
| 3.3.1 莱斯衰落 |
| 3.3.2 瑞利衰落 |
| 3.4 仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于角度域的IRS辅助的无线通信系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统模型 |
| 4.3 角度信息获取 |
| 4.4 BS波束和IRS波束的联合设计 |
| 4.4.1 BS有源波束设计 |
| 4.4.2 IRS无源波束设计 |
| 4.4.3 BS有源波束和IRS无源波束的联合设计 |
| 4.5 可达速率分析 |
| 4.6 仿真结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 IRS辅助的无线通信系统的鲁棒性波束设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统模型 |
| 5.2.1 下行链路数据传输 |
| 5.2.2 信道模型 |
| 5.2.3 可达速率 |
| 5.3 基于位置信息的信道估计 |
| 5.4 鲁棒性波束设计 |
| 5.4.1 问题转化 |
| 5.4.2 优化有源波束 |
| 5.4.3 优化无源波束 |
| 5.4.4 联合优化有源波束和无源波束 |
| 5.5 仿真结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于位置信息的IRS辅助的多用户无线通信系统 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统模型 |
| 6.3 基于位置信息的角度信息获取 |
| 6.4 有源波束和无源波束的设计 |
| 6.5 用户可达速率分析 |
| 6.5.1 理想的IRS部署方向 |
| 6.5.2 完美的用户位置信息 |
| 6.6 功率控制 |
| 6.7 仿真结果 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 有限相移精度的IRS辅助的多播系统 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 系统模型 |
| 7.3 信道估计 |
| 7.3.1 波束训练 |
| 7.3.2 等效信道估计 |
| 7.4 可达速率分析 |
| 7.5 功率分配 |
| 7.5.1 高导频功率的情况 |
| 7.5.2 大量RF链路的情况 |
| 7.5.3 大量反射元的情况 |
| 7.6 仿真结果 |
| 7.7 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 研究总结 |
| 8.2 进一步研究方向 |
| 参考文献 |
| 附录A 第三章相关证明 |
| A.1 命题3.1的证明 |
| 附录B 第四章相关证明 |
| B.1 命题4.1的证明 |
| B.2 定理4.1的证明 |
| B.3 定理4.2的证明 |
| B.4 命题4.2的证明 |
| B.5 推论4.2的证明 |
| 附录C 第六章相关证明 |
| C.1 定理6.1的证明 |
| C.2 定理6.2的证明 |
| C.2.1 计算A_k |
| C.2.2 计算C_(k,i) |
| C.2.3 计算B_k |
| 附录D 第七章相关证明 |
| D.1 命题7.2证明 |
| D.2 命题7.3的证明 |
| D.3 定理7.1的证明 |
| D.4 定理7.2的证明 |
| D.5 定理7.3的证明 |
| D.6 定理7.4的证明 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果及参与的科研项目 |
（4）簇馈源次级波束的合成优化与优化算法的研究比较（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 星载天线及其相关技术的研究现状 |
| 1.2.2 智能算法的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究工作 |
| 第二章 簇馈源多波束合成架构研究 |
| 2.1 天线基础 |
| 2.1.1 天线基本参数 |
| 2.1.2 反射面天线 |
| 2.2 多波束复用技术 |
| 2.2.1 波束频分复用 |
| 2.2.2 簇馈源波束成形方式 |
| 2.3 波束合成架构设计 |
| 2.3.1 传统卫星通信系统组成架构 |
| 2.3.2 簇馈源多波束卫星通信系统组成架构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 簇馈源次级波束合成优化 |
| 3.1 优化模型设计 |
| 3.2 优化目标函数构建 |
| 3.2.1 高阶级数拟合法 |
| 3.2.2 包络法 |
| 3.2.3 同频波束并行协同优化 |
| 3.3 馈源选择方法 |
| 3.4 插值计算方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 智能优化算法的研究与改进 |
| 4.1 差分进化算法及其改进 |
| 4.1.1 差分进化算法简介 |
| 4.1.2 差分进化算法的基本运行参数 |
| 4.1.3 差分进化算法的基本流程 |
| 4.1.4 差分进化算法的改进 |
| 4.2 粒子群算法及其改进 |
| 4.2.1 粒子群算法简介 |
| 4.2.2 粒子群算法的基本运行参数 |
| 4.2.3 粒子群算法的基本流程 |
| 4.2.4 粒子群算法的改进 |
| 4.3 基于智能算法的优化设计及结果 |
| 4.3.1 问题描述与分析 |
| 4.3.2 问题建模和目标函数建立 |
| 4.3.3 优化算法的设计及结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 研究结论 |
| 5.3 后续的工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（5）基于智能天线的灾区环境搜救定位方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高精度定位 |
| 1.3 智能天线 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 高精度定位研究现状 |
| 1.4.2 智能天线相关研究 |
| 1.5 主要工作及结构安排 |
| 1.5.1 本文主要工作 |
| 1.5.2 本文结构安排 |
| 第二章 智能天线及室内定位相关理论技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 常见室内定位方法 |
| 2.2.1 基于接收信号强度指示的室内定位技术 |
| 2.2.2 基于角度的室内定位技术 |
| 2.2.3 基于时间的室内定位技术 |
| 2.3 智能天线理论技术 |
| 2.3.1 广义斯涅耳定律 |
| 2.3.2 智能天线工作原理 |
| 2.4 压缩感知理论技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 智能天线协助的新型非视距无线定位系统模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 智能天线的路径损耗模型 |
| 3.3 智能天线协助的接收信号模型 |
| 3.4 仿真实验及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于智能天线的非视距定位方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 智能天线协助的非视距毫米波信道虚拟拟表示 |
| 4.3 基于分布式压缩感知的信道参数估计及位置估计 |
| 4.3.1 分布式压缩感知 |
| 4.3.2 特殊情况下的位置估计方法 |
| 4.3.3 一般情况下的位置估计方法 |
| 4.4 基站-智能天线波束赋形配置联合优化 |
| 4.5 仿真实验及其分析 |
| 4.5.1 信道重构算法性能分析 |
| 4.5.2 定位性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（6）准光反射面系统电磁仿真算法研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.1.1 准光技术的发展 |
| 1.1.2 准光频段天线测量技术的发展 |
| 1.2 论文主要研究内容 |
| 1.3 论文结构安排 |
| 第二章 准光反射面系统电磁仿真理论 |
| 2.1 高斯波束传播理论 |
| 2.2 高斯波束分析方法 |
| 2.2.1 衍射高斯波束分析方法 |
| 2.2.2 高斯波束模式分析方法 |
| 2.3 动态波束追踪方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 三维高斯波束模式分析方法与验证 |
| 3.1 高斯波束模式展开与合成 |
| 3.2 高斯波束模式分析方法 |
| 3.2.1 反射镜的建模 |
| 3.2.2 高斯波束模式分析方法的幅值计算 |
| 3.2.3 高斯波束模式分析方法的相位计算 |
| 3.2.4 高斯波束模式分析方法数值仿真验证 |
| 3.3 三维多反射镜准光系统的高斯波束模式分析方法 |
| 3.3.1 三维多反射镜准光系统的建模 |
| 3.3.2 针对多反射镜的连续高斯波束模式分析方法 |
| 3.3.3 基于矢量和优化的快速高斯波束模式分析方法 |
| 3.3.4 三维多反射镜准光系统的高斯波束模式分析方法数值仿真验证 |
| 3.4 三维多反射镜准光系统的设计加工与实验验证 |
| 3.4.1 三维多反射镜准光系统的设计及加工 |
| 3.4.2 三维多反射镜准光系统的测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于高斯波束模式分析的低交叉极化准光系统设计方法与验证 |
| 4.1 三维多反射镜准光系统设计参数 |
| 4.1.1 馈源参数 |
| 4.1.2 反射镜参数 |
| 4.1.3 准光系统设计参数 |
| 4.2 基于高斯波束模式分析的交叉极化快速分析方法 |
| 4.2.1 基于高斯波束模式分析的交叉极化快速分析方法的实现 |
| 4.2.2 基于高斯波束模式分析的交叉极化快速分析方法数值仿真验证 |
| 4.3 基于粒子群优化算法的低交叉极化准光系统设计方法 |
| 4.3.1 粒子群优化算法 |
| 4.3.2 基于粒子群优化算法的低交叉极化准光系统设计方法的实现 |
| 4.3.3 基于粒子群优化算法的低交叉极化准光系统设计方法数值仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高性能反射镜紧缩场天线测量系统设计方法与应用 |
| 5.1 紧缩场天线测量系统 |
| 5.1.1 紧缩场天线测量系统性能指标 |
| 5.1.2 基于动态波束追踪的三反射镜紧缩场设计方法 |
| 5.2 单反射镜紧缩场天线测量系统 |
| 5.2.1 正馈单抛物面反射镜紧缩场理论 |
| 5.2.2 偏馈单抛物面反射镜紧缩场理论 |
| 5.2.3 偏馈单抛物面反射镜紧缩场数值仿真验证 |
| 5.3 基于B样条曲线的高性能三反射镜紧缩场设计方法 |
| 5.3.1 B样条曲线曲面构建方法 |
| 5.3.2 基于B样条曲线的三反射镜紧缩场设计方法的实现 |
| 5.3.3 高性能三反射镜紧缩场数值仿真验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要研究成果与创新点 |
| 6.1.1 主要研究成果 |
| 6.1.2 主要创新点 |
| 6.2 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文与项目支撑 |
（7）基于四面体单元的构架式可展开天线机构设计理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 星载可展开天线机构概述 |
| 1.2.1 可展机构 |
| 1.2.2 可展开天线机构的功能特点 |
| 1.2.3 可展开天线的分类与应用 |
| 1.3 星载可展开天线机构研究现状 |
| 1.3.1 可展开天线反射面型面划分 |
| 1.3.2 可展开天线机构构型设计 |
| 1.3.3 可展开天线机构受力分析 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 第2章 构架式可展开天线反射面型面划分方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于六边形对称设计的型面划分方法 |
| 2.2.1 可展开天线反射面形式 |
| 2.2.2 基于三角形非对称设计的型面划分方法 |
| 2.2.3 基于六边形对称设计的型面划分方法 |
| 2.3 型面划分方法的结果评价分析 |
| 2.3.1 型面划分评价指标 |
| 2.3.2 型面划分方法对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 构架式可展开天线支撑机构构型设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 构型综合方法 |
| 3.2.1 螺旋理论概述 |
| 3.2.2 基于螺旋理论的构型综合方法 |
| 3.3 非对称构架式可展开天线机构 |
| 3.3.1 组网原则 |
| 3.3.2 三种四面体可展单元及其组合单元 |
| 3.4 对称构架式可展开天线机构 |
| 3.4.1 基于3RR-3RRR四面体组合单元的模块化机构 |
| 3.4.2 基于3RR-3URU四面体对称组合单元的模块化机构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 构架式可展开天线机构自由度和运动学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机构自由度分析方法 |
| 4.2.1 一般过约束机构自由度分析方法 |
| 4.2.2 空间多环耦合过约束机构的自由度分析方法 |
| 4.3 非对称构架式可展开天线机构自由度分析 |
| 4.3.1 自由度分析 |
| 4.3.2 自由度仿真验证 |
| 4.3.3 非对称组网机构对比分析 |
| 4.4 对称构架式可展开天线机构自由度分析 |
| 4.4.1 基于3RR-3RRR组合单元的模块化机构自由度分析 |
| 4.4.2 基于3RR-3URU对称组合单元的模块化机构自由度分析 |
| 4.5 构架式可展开天线机构驱动合理分配 |
| 4.6 构架式可展开天线机构运动学分析 |
| 4.6.1 运动学分析 |
| 4.6.2 运动学仿真验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 构架式可展开天线机构展开过程受力分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 过约束机构受力分析方法 |
| 5.2.1 被动过约束机构 |
| 5.2.2 主动过约束机构 |
| 5.2.3 被动输入过约束机构 |
| 5.2.4 等效刚度对三种不同类别过约束机构的适应性 |
| 5.2.5 分支刚度对过约束机构受力的影响机理 |
| 5.3 四面体可展机构运动过程受力分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 构架式可展开天线机构性能分析与实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 不同构型构架式可展开天线机构展开率分析 |
| 6.2.1 对称构架式可展开天线机构的展开率 |
| 6.2.2 非对称构架式可展开天线机构的展开率 |
| 6.3 不同构型构架式可展开天线机构对比分析 |
| 6.4 对称构架式可展开天线机构结构设计 |
| 6.4.1 大尺寸天线机构程序化模型建立 |
| 6.4.2 关键部件详细结构设计 |
| 6.5 对称构架式可展开天线机构样机研制与实验 |
| 6.5.1 单元模块样机研制与自由度验证实验 |
| 6.5.2 组合模块样机研制与展开实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（8）空间环状张拉索网天线热-结构动力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 空间可展开结构简介 |
| 1.2.2 空间环状张拉索网式可展开天线简介 |
| 1.2.3 空间柔性结构热致振动响应 |
| 1.3 本文工作 |
| 第2章 数值仿真软件相关理论及可行性验证 |
| 2.1 ANSYS耦合算法概述 |
| 2.2 载荷传递的热-结构耦合算法 |
| 2.3 环状索网天线耦合计算方法 |
| 2.3.1 桁架结构热-结构耦合计算方法 |
| 2.3.2 算例验证 |
| 2.3.3 张拉索网结构热-结构耦合算法 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 基于ANSYS的张拉索网天线模型建立 |
| 3.1 张拉索网网面找形方法介绍 |
| 3.2 网面找形的力密度法 |
| 3.2.1 索网天线的找形分析 |
| 3.2.2 桁架变形对网面找形影响 |
| 3.2.3 考虑桁架变形的网面找形分析 |
| 3.2.4 两种找形方法结果对比 |
| 3.3 基于ANSYS的环状索网天线模型的建立 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 环状索网式可展开天线动力学分析 |
| 4.1 环状索网可展开天线动力学特性 |
| 4.2 索网结构内预应力施加 |
| 4.3 环状索网可展开天线模态分析 |
| 4.3.1 索网结构对天线模态的影响 |
| 4.3.2 预紧力大小对天线模态影响 |
| 4.3.3 口径因素对天线模态影响 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 环状索网式可展开天线热致振动分析 |
| 5.1 环状索网可展开天线热-结构耦合分析流程 |
| 5.2 杆截面温度梯度对耦合分析结果影响 |
| 5.2.1 桁架薄壁管截面等热梯度模型建立 |
| 5.2.2 截面温度梯度对单独环状框架热致振动响应影响 |
| 5.2.3 截面温度梯度对完整天线热致振动响应影响 |
| 5.3 口径因素对环状索网天线热致振动响应影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）大型网状天线展开指向精度测量方法研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 天线展开指向精度影响因素分析 |
| 1.1 展开臂展开指向误差 |
| 1.2 反射器展开指向误差 |
| 1.3 馈源阵展开指向误差 |
| 2 天线展开指向精度测量分析 |
| 2.1 展开臂展开指向精度测量 |
| 2.2 反射器展开指向精度测量 |
| 2.3 馈源阵展开指向精度测量 |
| 2.4 天线综合指向精度分析 |
| 3 天线综合指向精度测量误差分析与试验验证 |
| 3.1 测量误差分析 |
| (1)展开臂展开指向测量误差 |
| (2)反射器展开指向测量误差 |
| (3)馈源阵展开指向测量误差 |
| 3.2 试验验证 |
| 4 结论 |
（10）平面三轴碳纤维网格材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 平面三轴织物研究历史和现状发展 |
| 1.3 平面三轴织物及其复合材料的性能 |
| 1.4 非接触法测量材料应变介绍及研究现状 |
| 1.5 课题研究目的、意义及内容 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 研究主要内容 |
| 第二章 平面三轴织物的细观结构分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 平面三轴织物平面结构参数间关系 |
| 2.2.1 三角形边长 a_2与六边形孔洞边长 a_1和纱线宽度c的关系 |
| 2.2.2 平面三轴织物纱线的孔隙率ν |
| 2.2.3 平面三轴织物面密度w |
| 2.3 平面三轴织物横截面结构参数的关系 |
| 2.3.1 纱线横截面和纱线斜截面的关系 |
| 2.3.2 纱线截面形状的变化 |
| 2.3.3 织物厚度T与织物屈曲角α的关系 |
| 2.4 三角形孔洞对织物细观结构参数的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 平面三轴碳纤维网格材料的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平面三轴织物织造装置改进及织造设计 |
| 3.2.1 平面三轴织物试样织造装置改进 |
| 3.2.2 织造设计 |
| 3.3 平面三轴网格碳纤维材料复合成型 |
| 3.3.1 复合工艺介绍 |
| 3.3.2 平面三轴碳纤维网格材料的制备 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 平面三轴碳纤维网格材料偏轴拉伸性能研究 |
| 4.1 平面三轴碳纤维网格材料偏轴拉伸试验 |
| 4.1.1 试样的制备 |
| 4.1.2 偏轴拉伸采用的仪器及拉伸测试原理 |
| 4.2 平面三轴碳纤维网格材料拉伸性能及破坏模式分析 |
| 4.2.1 拉伸性能 |
| 4.2.2 试样破坏模式分析 |
| 4.2.3 偏轴拉伸断裂破坏形态分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 平面三轴碳纤维网格材料拉伸全场应变分析 |
| 5.1 测试方法及试样制备 |
| 5.1.1 非接触全场应变测量系统 |
| 5.1.2 试样制备与试验 |
| 5.2 全场应变分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文与参加科研情况 |
| 致谢 |
四、大型空间网状展开天线反射面精度控制的智能结构的研究（论文参考文献）
- [1]星载柔性复合材料壳面可展开天线研究进展[J]. 刘昊,杨留义,沈永正,杨雨田,史永康. 遥测遥控, 2021(04)
- [2]弱刚度复合膜天线型面分析[D]. 王一鸣. 中国航天科技集团公司第五研究院西安分院, 2021
- [3]智能反射面辅助的无线通信系统协同传输理论与方法研究[D]. 胡小玲. 浙江大学, 2021(01)
- [4]簇馈源次级波束的合成优化与优化算法的研究比较[D]. 陈志辉. 北京邮电大学, 2021(01)
- [5]基于智能天线的灾区环境搜救定位方法研究[D]. 王子阳. 北京邮电大学, 2021(01)
- [6]准光反射面系统电磁仿真算法研究与应用[D]. 陈天洋. 北京邮电大学, 2021(01)
- [7]基于四面体单元的构架式可展开天线机构设计理论研究[D]. 郭金伟. 燕山大学, 2021
- [8]空间环状张拉索网天线热-结构动力学分析[D]. 胡国龙. 燕山大学, 2021(01)
- [9]大型网状天线展开指向精度测量方法研究[J]. 蒲理华,刘博学,马小飞. 空间电子技术, 2021(02)
- [10]平面三轴碳纤维网格材料的制备及性能研究[D]. 杨晓煜. 天津工业大学, 2021(01)