41、卫星天线在轨万向节稳健机制与隧道掘进机刀具磨损分析

卫星天线在轨万向节稳健机制与隧道掘进机刀具磨损分析

卫星天线在轨万向节机制

在航天领域，卫星天线的在轨万向节机制是实现卫星与地面站之间定向波束数据传输的关键部件。对于近实时数据传输而言，天线的双轴转向至关重要，这就需要一个精确且准确的双轴转向机制。

卫星天线万向节机制的需求由多个方面决定。卫星层面的需求基于地面站与卫星之间的通信系统，主要包括以下几类参数：
- 任务参数 ：如轨道高度、倾角、视野、指向精度、数据传输方式（实时或非实时）、地面通过次数、转向速率。
- 环境约束 ：极端温度、发射期间的振动载荷、在轨辐射影响。
- 射频规格 ：频段、点波束聚焦、射频功率。

基于这些卫星层面的需求，可推导出机械系统层面的要求，具体如下：
|需求分类|具体内容|
| ---- | ---- |
|驱动系统参数|为万向节沿两个轴提供扭矩，取决于转向速率、振动载荷、指向精度等全局参数|
|环境支持系统考虑|刚度特性、应力分布、万向节轴上的力矩，取决于发射振动、在轨热梯度、天线几何形状等全局参数|
|射频传输系统考虑|用于转向期间非接触式数据传输的波导或电缆管理单元，取决于轨道高度、倾角、频段、射频功率等全局参数|

为满足不同卫星的多样需求，采用模块化配置的方式来开发天线万向节机制是一种有效的策略。模块化配置具有诸多优点：
- 能够以最小的更改满足多种需求。
- 便于进行模块级测试。
- 可批量生产模块，优化时间。

以下是模块化机制开发