段 浩，蒲理華，武永美，范 洋，任瑞敏

(中國(guó)空間技術(shù)研究院西安分院，西安 710000)

0 引言

近年來，隨著航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展，星載天線越來越向輕質(zhì)量、大口徑、高精度方向發(fā)展[1-2]。與傳統(tǒng)的固面可展開天線相比，大型網(wǎng)狀天線具有大尺寸、質(zhì)輕，高收納比，多級(jí)展開、柔性非固定型面及高指向精度的特點(diǎn)，決定了大型網(wǎng)狀天線型面精度及指向精度在測(cè)試過程中困難較大[3-4]。

大型環(huán)形可展開天線作為大型網(wǎng)狀天線的一類典型產(chǎn)品，具有與大型網(wǎng)面天線一樣的技術(shù)難點(diǎn)，如何開展針對(duì)大型環(huán)形可展開天線型面的高精度測(cè)試至關(guān)重要，大型環(huán)形可展開天線型面精度測(cè)量與傳統(tǒng)的固面類天線型面精度測(cè)量有所區(qū)別，由于天線展開口徑達(dá)數(shù)十米，天線須在零重力卸載狀態(tài)下展開狀態(tài)進(jìn)行型面精度測(cè)試，傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、經(jīng)緯儀工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)、激光跟蹤儀等測(cè)量設(shè)備均存在一定局限性，已不適用于大型環(huán)形可展開天線型面精度的測(cè)量[5-6]。目前多采用高精度工業(yè)數(shù)字化攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)大型環(huán)形可展開天線開展型面精度測(cè)試[7-8]，該技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、圖像匹配技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)及攝影測(cè)量技術(shù)綜合研究發(fā)展起來的一種新型測(cè)量技術(shù)，該技術(shù)是基于雙目立體視覺三維重建原理[9-11]，利用單個(gè)相機(jī)從不同位置和方向分別記錄空間同一場(chǎng)景的圖像，通過圖像處理尋找這多幅二維圖像中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，根據(jù)已知的兩個(gè)相機(jī)的內(nèi)、外部參數(shù)，計(jì)算得到其相對(duì)于空間中某個(gè)坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)。在獲得天線表面測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)后，對(duì)這些坐標(biāo)值與理論型面進(jìn)行擬合得到天線的型面精度[12-16]。

針對(duì)不同類型的天線，要實(shí)現(xiàn)攝影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)天線型面的高精度測(cè)量，系統(tǒng)所選擇的攝影測(cè)量參數(shù)亦不相同，對(duì)于大型環(huán)形可展開天線，攝影測(cè)量系統(tǒng)精度受攝影基準(zhǔn)、測(cè)量距離、測(cè)量靶標(biāo)大小、測(cè)量角度、測(cè)量照片數(shù)量、測(cè)站布置及數(shù)量、相機(jī)參數(shù)等多項(xiàng)攝影測(cè)量參數(shù)的影響，如何開展對(duì)大型環(huán)形可展開天線型面的高精度測(cè)試，必須對(duì)影響大型環(huán)形可展開天線型面測(cè)試精度的多項(xiàng)系統(tǒng)工藝參數(shù)進(jìn)行研究及試驗(yàn)驗(yàn)證，得到實(shí)現(xiàn)針對(duì)大型環(huán)形可展開天線型面測(cè)試的最佳匹配工藝參數(shù)，開展天線型面高精度測(cè)試。

1 高精度長(zhǎng)基準(zhǔn)尺設(shè)計(jì)與布局

工業(yè)攝影測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)試精度與測(cè)試區(qū)域的面積、測(cè)試基準(zhǔn)的長(zhǎng)度及精度相關(guān)，測(cè)試系統(tǒng)自帶的測(cè)試基準(zhǔn)長(zhǎng)度為1m，相對(duì)于大型環(huán)形可展開天線來說，天線口徑較大，測(cè)試區(qū)域較大，大區(qū)域測(cè)試勢(shì)必會(huì)帶來測(cè)試系統(tǒng)精度的下降，所以需要設(shè)計(jì)和標(biāo)定長(zhǎng)基準(zhǔn)以提高大型環(huán)形可展開天線型面精度測(cè)試時(shí)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試精度。

在大型環(huán)形可展開天線型面精度測(cè)試過程中，測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試基準(zhǔn)的布局同樣會(huì)對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的精度產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，開展針對(duì)大型環(huán)形可展開天線型面測(cè)試基準(zhǔn)尺的布局優(yōu)化研究同樣關(guān)鍵，隨著型面精度測(cè)試范圍的擴(kuò)大，基準(zhǔn)尺在測(cè)量區(qū)域的優(yōu)化布局直接影響測(cè)試精度的轉(zhuǎn)換，對(duì)于大型環(huán)形可展開天線的大口徑區(qū)域測(cè)試范圍按照不同測(cè)試區(qū)域，均勻和優(yōu)化布局基準(zhǔn)尺位置以及布置合理的基準(zhǔn)尺數(shù)量，將會(huì)對(duì)提高大型環(huán)形可展開天線型面測(cè)量精度意義重大。基準(zhǔn)尺在測(cè)試區(qū)域的優(yōu)化布局按照不同測(cè)量角度多次拍攝以及增加基準(zhǔn)尺數(shù)量的原則進(jìn)行，進(jìn)行基準(zhǔn)尺的優(yōu)化布局研究，主要從基準(zhǔn)尺材料、尺寸、布局等多方面影響大型環(huán)形可展開天線型面測(cè)試精度的因素進(jìn)行研究。

1.1 基準(zhǔn)尺材料

基準(zhǔn)尺材料須采用低膨脹、無變形的材料，如殷瓦鋼、碳纖維等材料，表1為兩種材料的性能參數(shù)比對(duì)表。

通過兩種材料的性能參數(shù)對(duì)比，可以得到如下結(jié)論：兩種材料的膨脹系數(shù)均可以滿足大型環(huán)形可展開天線型面測(cè)試對(duì)于測(cè)量環(huán)境的性能要求，但由于碳纖維材料基準(zhǔn)尺目前拼接長(zhǎng)度有限，而殷瓦鋼材料基準(zhǔn)尺則可以任意拼接，所以進(jìn)行綜合考慮比較，宜選用殷瓦鋼材料基準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)試精度研究。

表1 兩種材料的性能參數(shù)對(duì)比Tab.1 Comparison of performance parameters of two materials

1.2 基準(zhǔn)尺尺寸對(duì)測(cè)試精度的影響

對(duì)于攝影測(cè)量系統(tǒng)而言，基準(zhǔn)尺是整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的比例縮放因子，基準(zhǔn)尺的長(zhǎng)短和其尺度的標(biāo)定精度將直接影響著系統(tǒng)的實(shí)際還原精度。其中基準(zhǔn)尺的長(zhǎng)度是利用干涉儀進(jìn)行標(biāo)定的，其長(zhǎng)度標(biāo)定誤差小于0.002mm。在基準(zhǔn)尺的標(biāo)定精度一致的情況下，尺長(zhǎng)與系統(tǒng)的測(cè)量誤差呈一定的線性關(guān)系，如表2所列。

表2 不同長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺對(duì)系統(tǒng)測(cè)量影響Tab.2 The influence of the different length reference ruler on the measuring system

由此可見，在相同測(cè)量條件下，基準(zhǔn)尺長(zhǎng)度越長(zhǎng)，其對(duì)系統(tǒng)的長(zhǎng)度縮放誤差越小，針對(duì)此開展試驗(yàn)。試驗(yàn)基本思路：在一個(gè)直徑與大型環(huán)形可展開天線口徑相當(dāng)?shù)臏y(cè)量場(chǎng)地區(qū)域范圍放置一個(gè)約5m的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，分別放置1m、3m、5m長(zhǎng)度的基準(zhǔn)尺，如圖1所示，利用攝影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行分別測(cè)量，通過評(píng)定5m標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的偏差來衡量不同長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺對(duì)測(cè)量誤差的影響。試驗(yàn)結(jié)果如表 3所列：

圖1 單根1m、3m、5m基準(zhǔn)尺擺放位置示意圖Fig.1 Schematic diagram of placement position of single 1m, 3m, and 5m benchmark

表3 測(cè)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Tab.3 Statistical table of measurement results

因此可以得出如下結(jié)論，對(duì)于攝影測(cè)量，使用5m長(zhǎng)度的基準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)量的精度最高，其次為3m長(zhǎng)度的基準(zhǔn)尺，1m長(zhǎng)度的基準(zhǔn)尺測(cè)量精度最差。

所以，對(duì)于大型環(huán)形可展開天線，天線口徑較大，使用5m長(zhǎng)度的基準(zhǔn)尺進(jìn)行攝影測(cè)量拍攝效果最好。圖2為3m、5m長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺實(shí)物示意圖。

圖2 3m及5m長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺實(shí)物示意圖Fig.2 Physical schematic diagram of 3m and 5m benchmark

1.3 基準(zhǔn)尺數(shù)量、布局對(duì)測(cè)試精度的影響

基準(zhǔn)尺在攝影測(cè)量中的使用數(shù)量和擺放位置會(huì)影響基準(zhǔn)尺反映真實(shí)測(cè)量環(huán)境中的縮放因子，從而影響測(cè)量的精度。下面通過試驗(yàn)驗(yàn)證該技術(shù)參數(shù)。具體試驗(yàn)方法如下：在一個(gè)約3m的測(cè)量場(chǎng)地內(nèi)放置一個(gè)約1m的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，分別放置1，2，3根1m的基準(zhǔn)尺，利用攝影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，通過評(píng)定1m標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的偏差來衡量不同數(shù)量的基準(zhǔn)尺和不同布局方式對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響。基準(zhǔn)尺的擺放示意如圖3所示有3種方式：圖3(a)為1根基準(zhǔn)尺一維放置，圖3(b)為2根基準(zhǔn)尺二維放置，圖3(c)為3根基準(zhǔn)尺三維放置。實(shí)際測(cè)量試驗(yàn)驗(yàn)證中，基準(zhǔn)尺擺放如圖4所示：圖4(a)為1根基準(zhǔn)尺沿X軸一維放置測(cè)試試驗(yàn)圖，圖4(b)2根基準(zhǔn)尺分別沿X軸、Y軸二維放置測(cè)試試驗(yàn)圖，圖4(c)3根基準(zhǔn)尺分別沿X軸、Y軸、Z軸三維放置測(cè)試試驗(yàn)圖。每組都重復(fù)3次測(cè)量，最終進(jìn)行精度統(tǒng)計(jì)。

從試驗(yàn)結(jié)果表4我們可以得出如下結(jié)論：3根基準(zhǔn)尺在三維方向擺放時(shí)測(cè)量精度最高，RMS為0.010mm；2根基準(zhǔn)尺在二維方向擺放時(shí)測(cè)量精度次之，RMS為0.014mm；1根基準(zhǔn)尺在一維方向擺放時(shí)測(cè)量精度最差，RMS為0.023mm。但是，對(duì)于展開口徑較大的大型環(huán)形可展開天線，由于天線距離地面較低，基準(zhǔn)尺在豎直軸方向無法擺放，所以建議基準(zhǔn)尺采用2根二維方向放置的方案比較合適。所以對(duì)于展開口徑較大的大型環(huán)形可展開天線，所選用的基準(zhǔn)尺建議是2根5m的殷瓦鋼，按照二維方向進(jìn)行擺放測(cè)試。

圖3 基準(zhǔn)尺布設(shè)方式示意圖Fig.3 Schematic diagram of layout mode of benchmark

圖4 基準(zhǔn)尺布設(shè)測(cè)試試驗(yàn)驗(yàn)證狀態(tài)圖Fig.4 State chart of layout mode of benchmark

表4 測(cè)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Tab.4 Statistical table of measurement results

2 測(cè)試系統(tǒng)工藝參數(shù)優(yōu)化與驗(yàn)證

研究影響大型環(huán)形可展開天線型面精度測(cè)試系統(tǒng)的各項(xiàng)工藝參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和測(cè)量驗(yàn)證。包括：測(cè)量距離的控制、測(cè)量靶標(biāo)大小選擇、測(cè)量角度的選擇、測(cè)量照片數(shù)量的優(yōu)化、相機(jī)參數(shù)的最優(yōu)設(shè)置，最終實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)精度的提高。測(cè)試系統(tǒng)工藝參數(shù)的選擇準(zhǔn)則及對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響主要有以下4個(gè)方面。

2.1 測(cè)量距離對(duì)攝影測(cè)量精度影響

攝影測(cè)量的距離，指的是相機(jī)鏡頭與被測(cè)物體之間的距離，它直接影響著所用標(biāo)志點(diǎn)的大小和相機(jī)的相關(guān)參數(shù)設(shè)置等。對(duì)于大型環(huán)形可展開天線的被測(cè)物體，天線展開口徑較大，其攝影測(cè)量距離應(yīng)選擇合適才能使測(cè)量精度得到較大提高。

為了驗(yàn)證拍攝距離對(duì)于測(cè)量精度的影響，設(shè)置如下試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)量精度驗(yàn)證：采用攝影測(cè)量相機(jī)在被測(cè)物體(大口徑大型環(huán)形可展開天線)外圍每隔12°一個(gè)攝站(共30個(gè)攝站)對(duì)其進(jìn)行拍照，改變每次拍照的距離(在大型環(huán)形可展開天線上表面垂直距離1m、2m、3m)，然后比對(duì)不同拍照距離對(duì)天線內(nèi)理論標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度1775.993mm的長(zhǎng)度測(cè)量精度影響，得出對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響。測(cè)量結(jié)果如表5所列，從測(cè)試結(jié)果得知，對(duì)于大型環(huán)形可展開天線，攝站位置在天線頂部3m處進(jìn)行測(cè)量，其攝影測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)試精度最高。

表5 測(cè)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Tab.5 Statistical table of measurement results

2.2 測(cè)量靶標(biāo)的大小

測(cè)量靶標(biāo)的大小，其影響有兩方面：1)影響像點(diǎn)的像素?cái)?shù)量；2)影響像點(diǎn)的灰度值。當(dāng)像點(diǎn)的像素?cái)?shù)量低于一定值時(shí)，就將造成點(diǎn)位的提取失敗。而當(dāng)像點(diǎn)的灰度值過高或者過低時(shí)，也將影響軟件對(duì)點(diǎn)位的中心定位與坐標(biāo)提取。為了確定靶標(biāo)大小對(duì)測(cè)量精度的影響，設(shè)計(jì)以下試驗(yàn)驗(yàn)證方法：布設(shè)一個(gè)直徑與大型環(huán)形可展開天線口徑相當(dāng)?shù)膱A形控制場(chǎng)，并在控制場(chǎng)內(nèi)放置一根標(biāo)定過的基準(zhǔn)尺作為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，通過模擬現(xiàn)場(chǎng)拍攝距離，改變粘貼的靶標(biāo)大小，對(duì)控制場(chǎng)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，然后與理論值進(jìn)行比對(duì)求偏差，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，在保證高精度測(cè)量的前提條件下選出粘貼靶標(biāo)的最佳大小。

試驗(yàn)結(jié)果如表 6所列，在實(shí)際測(cè)量中，6mm直徑的靶標(biāo)相對(duì)比較合適。

表6 測(cè)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Tab.6 Statistical table of measurement results

2.3 攝站位置對(duì)型面精度影響

攝站位置和照片數(shù)量，實(shí)際上影響的都是像方的空間圖形結(jié)構(gòu)，以及物方待測(cè)點(diǎn)的交會(huì)角和多余觀測(cè)的數(shù)量。

以CIM-1相機(jī)為例，相機(jī)其視場(chǎng)角為81°× 59°，如果攝影距離為h=9m，其視場(chǎng)范圍可根據(jù)l=2htanθ計(jì)算得到，如圖5所示。其中θ為視場(chǎng)角的1/2。當(dāng)視場(chǎng)角為81°時(shí)，視場(chǎng)范圍為15.4m，當(dāng)視場(chǎng)角為59°時(shí)，視場(chǎng)角為10.2m。

圖5 視場(chǎng)范圍的計(jì)算示意圖Fig.5 Calculation diagram of field of view range

從上面的計(jì)算可以看出，理想情況下，當(dāng)圍繞被測(cè)物體一圈，視場(chǎng)可覆蓋整個(gè)被測(cè)物體。為了對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行更全面的攝影，測(cè)量時(shí)除了圍繞被測(cè)物周圍進(jìn)行環(huán)形拍照之外，還需要增加內(nèi)部5個(gè)加密攝影位置對(duì)被測(cè)物進(jìn)行集中攝影，如圖6所示。

圖6 測(cè)量攝站位置示意圖Fig.6 Schematic diagram of survey station

為了驗(yàn)證攝站位置對(duì)測(cè)量精度的影響，設(shè)計(jì)試驗(yàn)如下。在直徑與大型環(huán)形可展開天線口徑相當(dāng)?shù)沫h(huán)形場(chǎng)地內(nèi)放置一個(gè)1.7m的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，沿天線外圍進(jìn)行環(huán)繞拍照，通過改變不同的攝站位置，檢測(cè)對(duì)比基準(zhǔn)長(zhǎng)度的偏差量，依此衡量攝站位置對(duì)測(cè)量精度的影響。

在實(shí)際測(cè)試過程中分為3種情況：第1種是15個(gè)攝站位置，相機(jī)在控制場(chǎng)外圍每隔24°一個(gè)攝站對(duì)控制場(chǎng)進(jìn)行拍照，如圖7(a)所示；第2種是30個(gè)攝站位置，相機(jī)在控制場(chǎng)外圍每隔12°一個(gè)攝站對(duì)控制場(chǎng)進(jìn)行拍照，如圖7(b)所示；第3種是35個(gè)攝站位置，相機(jī)在控制場(chǎng)外圍每隔12°一個(gè)攝站對(duì)控制場(chǎng)進(jìn)行拍照，并分別在0°、72°、144°、216°、288°5個(gè)位置將相機(jī)伸至控制場(chǎng)內(nèi)側(cè)上方對(duì)控制場(chǎng)進(jìn)行加密拍照，如圖7(c)所示。

圖7 不同攝站拍攝示意圖Fig.7 Schematic diagram of different shooting stations

測(cè)試結(jié)果如表 7所列，對(duì)于大口徑的大型環(huán)形可展開天線，采用35個(gè)攝站位置進(jìn)行測(cè)量實(shí)際的測(cè)量精度最高。

表7 測(cè)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

2.4 拍照數(shù)量對(duì)型面精度影響

在攝影測(cè)量的過程中，拍照數(shù)量實(shí)際上影響的是像方的空間圖形結(jié)構(gòu)及多余觀測(cè)的數(shù)量。通過以下試驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證：為了確定最佳拍照數(shù)量，在穩(wěn)定的地面上布設(shè)了直徑與大型環(huán)形可展開天線口徑相當(dāng)?shù)膱A形控制場(chǎng)，采用相機(jī)在控制場(chǎng)外圍每隔12°一個(gè)攝站(共30個(gè)攝站)對(duì)控制場(chǎng)進(jìn)行拍照，通過改變?cè)诿總€(gè)攝站的拍照數(shù)量對(duì)控制場(chǎng)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，然后與理論值進(jìn)行比對(duì)求偏差，然后比對(duì)分析各組結(jié)果選取最佳拍照數(shù)量。

試驗(yàn)結(jié)果如表 8所列，針對(duì)大口徑的大型環(huán)形可展開天線，在每個(gè)攝站位置拍攝15張照片為最佳，既能提高天線型面測(cè)量精度，又能減少現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和軟件數(shù)據(jù)處理的時(shí)間。

表8 測(cè)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Tab.8 Statistical table of measurement results

對(duì)于大型環(huán)形可展開天線，攝影測(cè)量系統(tǒng)的最佳工藝參數(shù)為：測(cè)量距離為天線外0.5m，頂部3m處；標(biāo)志點(diǎn)直徑為6mm；攝站位置為35個(gè)；每個(gè)攝站的照片數(shù)量為15張。

3 工藝參數(shù)優(yōu)化后測(cè)量精度估算

根據(jù)以上攝影測(cè)量的各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以按式(1)估算出當(dāng)采用各種優(yōu)化后的工藝參數(shù)對(duì)天線進(jìn)行攝影測(cè)量的綜合測(cè)量精度。

(1)

式中：

A—綜合測(cè)量精度；

a1—基準(zhǔn)尺長(zhǎng)度影響因子；

a2—基準(zhǔn)尺數(shù)量和布局影響因子；

a3—測(cè)量距離影響因子；

a4—標(biāo)志點(diǎn)大小影響因子。

a5—攝站位置影響因子；

a6—各攝站照片數(shù)量影響因子；

其中，影響因子a計(jì)算公式為：

(2)

式中：

L0—標(biāo)定長(zhǎng)度；

L1，L2，L3—測(cè)量長(zhǎng)度。

根據(jù)上述計(jì)算試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過式(2)計(jì)算得到各影響因子數(shù)值如表9所列。將表9中影響因子數(shù)值代入式(1)，可計(jì)算得出A為0.0672mm，即，這些影響因素對(duì)攝影測(cè)量總的影響為0.0672mm。

表9 影響因子計(jì)算結(jié)果Tab.9 Calculation results of influence factors

4 型面測(cè)試精度驗(yàn)證

根據(jù)基準(zhǔn)尺的優(yōu)化布局及本文第2節(jié)試驗(yàn)驗(yàn)證得出的最佳工藝參數(shù)，對(duì)大口徑的大型環(huán)形可展開天線進(jìn)行型面精度測(cè)試。具體測(cè)試方法為：在大型環(huán)形可展開天線反射器下方布設(shè)直徑與大型環(huán)形可展開天線口徑相當(dāng)?shù)膱A形控制場(chǎng)，采用相機(jī)在控制場(chǎng)外圍對(duì)天線及控制場(chǎng)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度進(jìn)行拍照測(cè)量，然后與理論值進(jìn)行比對(duì)求偏差，然后對(duì)各組結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析。

測(cè)試結(jié)果如表10所列，測(cè)試過程如圖 8所示，攝影測(cè)量系統(tǒng)實(shí)際的測(cè)量精度平均約為0.0258mm，符合上文估算0.0672mm以內(nèi)。

圖8 基準(zhǔn)尺位置及攝站位置示意圖Fig.8 Schematic diagram of datum ruler position and camera station position

表10 測(cè)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Tab.10 Statistical table of measurement results

5 結(jié)論

1)對(duì)于大口徑的大型環(huán)形可展開天線型面精度測(cè)量，攝影測(cè)量系統(tǒng)選用殷瓦鋼材料基準(zhǔn)尺， 且2根5m長(zhǎng)度基準(zhǔn)尺按照二維方向擺放測(cè)試系統(tǒng)精度最優(yōu)；

2)對(duì)于大口徑的大型環(huán)形可展開天線型面精度測(cè)量，攝影測(cè)量系統(tǒng)最佳工藝參數(shù)為：測(cè)量距離為距天線外0.5m，頂部3m處；標(biāo)志點(diǎn)直徑為6mm；攝站位置為35個(gè)；每個(gè)攝站的照片數(shù)量為15張，得到的最佳工藝參數(shù)不受天線具體口徑的影響，可適用于不同口徑大小大型環(huán)形可展開天線型面精度的高精度測(cè)量；

3)根據(jù)本文1～2節(jié)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以估算出采用各種優(yōu)化后的工藝參數(shù)對(duì)大型環(huán)形可展開天線攝影測(cè)量時(shí)系統(tǒng)綜合測(cè)量精度可達(dá)0.0672mm；

4)根據(jù)基準(zhǔn)尺的優(yōu)化布局及本文第2節(jié)試驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)證得出的最佳工藝參數(shù)，對(duì)大口徑的大型環(huán)形可展開天線進(jìn)行型面精度測(cè)試，系統(tǒng)測(cè)試精度可以達(dá)到0.0258mm。

通過以上研究，得到了一種針對(duì)大型環(huán)形可展開天線開展高精度型面測(cè)試的方法。試驗(yàn)證明，該方法可靠有效，能夠滿足大型環(huán)形可展開天線型面高精度測(cè)量要求。