廉荫虎，倪 崇，李博韬，王飞杰，杜敬利

（1. 西安电子科技大学，陕西 西安710071；2. 北京空间飞行器总体设计部，北京100094）

引 言

随着天文学、物理学等学科的发展，航天学科的研究目标日趋复杂，航天任务变得更加艰巨，大型可展开索网反射面天线的设计也变得更加困难，往往要求天线向着柔性变大、尺寸变大的趋势发展[1]。目前大多数航天器主要由刚性主体和一些大尺寸、低质量、低刚度的挠性附件组成。航天器在轨运行时，有可能产生柔性附件弹性变形与航天器主体刚性运动的耦合问题[2]（学术上称之为多体动力学的刚–柔耦合问题），这将会对天线的结构性能及射频性能造成极大影响。

自20世纪60年代以来，P. W. Linkins，R. E. Skelton，R. E. Roberson等人开始就航天器存在的刚性本体与柔性太阳翼刚–柔耦合问题进行了大量的研究。20世纪70年代，美国科学家就大型可展开索网反射面天线与卫星本体的耦合问题做了大量工作，并成功研制了口径为60 m的大型柔性天线。20世纪90年代，文献[2]结合柔性动力学理论对卫星在轨时的姿态稳定与运动控制调整问题进行了深入分析。

国内在相关领域的理论研究方面也有了一定的技术积累，并在平面阵合成孔径雷达天线的展开动力学方面以及带有柔性太阳翼帆板的卫星动力学耦合方面开展了大量的理论研究，这些都为可展开索网反射面天线–太阳能帆板–卫星耦合动力学的研究奠定了基础。但到目前为止，周边桁架式索网反射面天线与卫星本体之间的耦合动力学问题仍是航天工程设计中的难题，还需要科研人员努力突破该瓶颈。……