西電“可展開天線”項目獲2013年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎
日前,西安電子科技大學(xué)段寶巖院士團(tuán)隊“大型星載可展開天線設(shè)計理論與關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目榮獲2013年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。
大型星載可展開天線被廣泛應(yīng)用于空間通信、電子偵察、導(dǎo)航及對地觀測等領(lǐng)域,是衛(wèi)星系統(tǒng)的“眼睛”和“耳朵”,它具有大柔性、非線性、高可靠性、多狀態(tài)及多學(xué)科的特點,由于工作于極端太空環(huán)境,遠(yuǎn)不同于常規(guī)天線,其研制水平不僅關(guān)系著衛(wèi)星系統(tǒng)能否正常工作,且往往決定了其性能。長期以來,我國一直未掌握其關(guān)鍵技術(shù),嚴(yán)重制約了我國空間可展開天線技術(shù)的發(fā)展。段寶巖院士團(tuán)隊對該領(lǐng)域開展了系統(tǒng)而深入的研究工作。
段寶巖院士及其團(tuán)隊成員
項目組攻克的關(guān)鍵技術(shù)包括:(1)導(dǎo)出了星載可展開天線電磁場、結(jié)構(gòu)位移場及溫度場的場耦合理論模型,提出了求解策略與方法。(2)建立了基于場耦合理論模型的兩態(tài)動力優(yōu)化模型,突破了大柔性、非線性、兩狀態(tài)、多場耦合等關(guān)鍵技術(shù)。同時,提出了星載可展開天線失效模型,解決了預(yù)測展開過程中的薄弱環(huán)節(jié)和展開可靠度的問題。(3)提出了網(wǎng)狀可展開天線形態(tài)分析與網(wǎng)面精度調(diào)整的理論與方法,解決了復(fù)雜網(wǎng)狀形面精度測量與高效調(diào)整的關(guān)鍵技術(shù)問題。(4)研制了我國首個集電磁、結(jié)構(gòu)、熱于一體的面向全性能與全過程的大型星載可展開天線綜合設(shè)計軟件平臺,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
上述理論、方法及關(guān)鍵技術(shù)已被成功應(yīng)用于多項工程中,實現(xiàn)了大型星載可展開天線的全過程、全性能分析和綜合優(yōu)化設(shè)計。項目組在該領(lǐng)域共發(fā)表可展開天線相關(guān)的SCI/EI檢索論文41篇,出版了我國第一部關(guān)于可展開天線的專著《柔性天線結(jié)構(gòu)分析、優(yōu)化與精密控制》,以及我國第一部關(guān)于電子裝備機(jī)電耦合的專著《電子裝備機(jī)電耦合理論、方法及應(yīng)用》,論著他引715篇次。授權(quán)發(fā)明專利15項,軟件著作權(quán)3項。
該項目具有明顯的社會效益與技術(shù)效益,為突破西方技術(shù)封鎖、實現(xiàn)大口徑可展開天線研制的突破做出了貢獻(xiàn),其關(guān)鍵技術(shù)對可展開光學(xué)系統(tǒng)、太陽帆板、太空機(jī)械臂、柔性結(jié)構(gòu)控制等領(lǐng)域同樣具有重要的借鑒與應(yīng)用價值。本成果曾獲2012年中國電子學(xué)會電子科學(xué)技術(shù)一等獎。