飞艇天线的安装基座、飞艇和飞艇天线的位移补偿方法与流程

本发明涉及临近空间飞艇结构设计与雷达天线集成领域，尤其涉及一种飞艇天线的安装基座、飞艇和飞艇天线的位移补偿方法。

背景技术：

1、飞艇作为一种利用浮升气体产生升力的航空器，具有滞空时间长、载荷能力强、运行成本低等优点，已广泛应用于通信中继、空中监测、应急救援、环境探测等领域。

2、大型平流层飞艇常携带雷达天线执行任务。为了提高探测效能并降低飞行阻力，通常需要将雷达天线与飞艇囊体表面共形布置。然而，飞艇在不同高度和飞行状态下，囊体压差会发生剧烈变化（如300pa至1000pa），导致囊体产生显著的弹性变形（最大变形可达26cm）。

3、传统的安装方式通常采用刚性支架直接将天线阵面固定在飞艇结构骨架或囊体上。导致：

4、第一，结构干涉：囊体的压差变形会直接传递给天线，导致天线子阵产生应力集中甚至损坏。

5、第二，精度缺失：缺乏有效的解耦机制，使得天线子阵间的相对位置随囊压变化而不可控，影响雷达波束指向和探测精度。

6、第三，重量过大：传统金属框架结构增加了飞艇的死重，降低了有效载荷能力。

7、因此，亟需提供一种飞艇天线的安装基座、飞艇和飞艇天线的位移补偿方法，通过多自由度位移解耦功能的无框架子阵安装结构，消除囊体形变向天线基材传递的附加应力，确保精密天线子阵在极端压差工况下不发生机械损伤或性能退化，全面保障雷达系统在高空环境下的电性能稳定性和任务可靠性。

8、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明主要目的是克服现有飞艇天线阵面指向不精确、易损坏、重量大的问题，提供一种飞艇天线的安装基座、飞艇和飞艇天线的位移补偿方法，通过多自由度位移解耦功能的无框架子阵安装结构，消除囊体形变向天线基材传递的附加应力，确保精密天线子阵在极端压差工况下不发生机械损伤或性能退化，全面保障雷达系统在高空环境下的电性能稳定性和任务可靠性。

2、为实现上述的目的，本发明第一方面提供了一种飞艇天线的安装基座，包括：雷达子阵面、安装脚和安装脚基座；

3、雷达子阵面与安装脚基座平行设置，雷达子阵面上设有多个位移孔，安装脚基座与飞艇囊体固定连接，安装脚穿过位移孔，一端与安装脚基座固定连接。

4、根据本发明一示例实施方式，所述雷达子阵面包括多个天线子阵基板，每个天线子阵基板包括固定孔和多个位移孔；

5、多个位移孔包括竖直位移孔、水平位移孔和斜向位移孔，安装脚有多根，每根安装脚对应一个孔。

6、根据本发明一示例实施方式，所述天线子阵基板为矩形结构，位移孔设置在角点附近。

7、根据本发明一示例实施方式，所述天线子阵基板竖直设置，竖直位移孔设置在左下方，水平位移孔设置在右上方，斜向位移孔设置在右下方。

8、根据本发明一示例实施方式，所述天线子阵基板为正方形结构，所述斜向位移孔沿正方形的对角线设置。

9、根据本发明一示例实施方式，所述飞艇天线的安装基座还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在位移孔内。

10、作为本发明的第二个方面，本发明提供一种飞艇天线的安装基座、天线阵列、飞艇艇体；

11、所述飞艇天线的安装基座设置在飞艇艇体的两侧；

12、所述天线阵列安装在飞艇天线的安装基座上。

13、根据本发明一示例实施方式，所述飞艇天线的安装基座与轴线齐平，从飞艇前端到后端平均分成四段，所述飞艇天线的安装基座位于第二段的位置。

14、根据本发明一示例实施方式，所述临近空间飞艇还包括防护罩、鼓风机和定压阀，所述防护罩包围天线阵列，通过鼓风机和定压阀维持防护罩内压差。

15、作为本发明的第三个方面，本发明提供一种飞艇天线的位移补偿方法，采用所述的临近空间飞艇，包括以下步骤：

16、在安装脚上设置特征光点；

17、拍摄特征光点；

18、采集不同气压下天线阵列的空间坐标数据；

19、建立囊内压差和天线法向位移的数学映射模型；

20、根据当前囊内压差和数学映射模型解算出位移补偿数据。

21、本方案的有益效果是：

22、本方案通过提供一种具有多自由度位移解耦功能的无框架子阵安装结构，本发明意在消除囊体形变向天线基材传递的附加应力，确保精密天线子阵在极端压差工况下不发生机械损伤或性能退化。同时，本方案通过建立“位置-囊压”映射模型并集成充气式防护整流罩，力求为雷达天线提供精确的空间位置修正参考及稳定的热控、气动环境，从而全面保障雷达系统在高空环境下的电性能稳定性和任务可靠性。

1.一种飞艇天线的安装基座，其特征在于，包括：雷达子阵面、安装脚和安装脚基座；

2.根据权利要求1所述的飞艇天线的安装基座，其特征在于，所述雷达子阵面包括多个天线子阵基板，每个天线子阵基板包括固定孔和多个位移孔；

3.根据权利要求2所述的飞艇天线的安装基座，其特征在于，所述天线子阵基板为矩形结构，位移孔设置在角点附近。

4.根据权利要求3所述的飞艇天线的安装基座，其特征在于，所述天线子阵基板竖直设置，竖直位移孔设置在左下方，水平位移孔设置在右上方，斜向位移孔设置在右下方。

5.根据权利要求4所述的飞艇天线的安装基座，其特征在于，所述天线子阵基板为正方形结构，所述斜向位移孔沿正方形的对角线设置。

6.根据权利要求5所述的飞艇天线的安装基座，其特征在于，还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在位移孔内。

7.一种临近空间飞艇，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的飞艇天线的安装基座、天线阵列、飞艇艇体；

8.根据权利要求7所述的临近空间飞艇，其特征在于，所述飞艇天线的安装基座与轴线齐平，从飞艇前端到后端平均分成四段，所述飞艇天线的安装基座位于第二段的位置。

9.根据权利要求7所述的临近空间飞艇，其特征在于，还包括防护罩、鼓风机、定压阀，所述防护罩包围天线阵列，通过鼓风机和定压阀维持防护罩内压差。

10.一种飞艇天线的位移补偿方法，其特征在于，采用权利要求7-9中任一项所述的临近空间飞艇；包括以下步骤：