空间任意位置抛物面天线的拟合方法

摘要

空间任意位置抛物面天线的拟合方法，涉及大型射电望远镜、大型雷达等抛物面天线的拟合技术领域，首先，确定待拟合抛物面的两个特征点，即顶点和焦点，并以这两个特征点为参考点、以一定边长创建正方体，以正方体顶点构造一系列的辅助特征点；然后以顶点周围的辅助特征点和焦点周围的特征点构造假定的理想抛物面，计算测量点相对于假定理想抛物面的距离极差；通过比较、判定和重新设定特征点来逐步逼近理想特征点，实现被测抛物面的最小区域拟合，得到被测抛物面的方程、位置和姿态。本发明的拟合方法可以实现精确、稳定空间任意位置抛物面天线的最小区域评价和拟合。

主权项

空间任意位置抛物面天线的拟合方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）、对抛物面上所有测量点坐标求平均值，得到被拟合抛物面的初始参考焦点，在接近抛物面顶点的位置任选一个测量点作为初始参考顶点；（2）、以步骤（1）的初始参考焦点和初始参考顶点所在的直线为抛物面的对称轴，经坐标变换使初始参考顶点和所述的对称轴分别与测量坐标系的坐标原点和坐标轴重合，然后计算各个测量点到以初始参考顶点和初始参考焦点构造的抛物面的法向距离，得到最大距离与最小距离之差，即为极差值；（3）、分别以步骤（1）的初始参考焦点和初始参考顶点为中心基准点，以为边长设置两个正方体以构造辅助点，将两个正方体的顶点作为辅助点，则得到8个辅助焦点和8个辅助顶点，进而可构造出64个抛物面，然后计算各个测量点到每一个抛物面的法向距离，则得到64个极差值，其中的最小极差值记为；（4）、将正方体边长和最小极差值进行比较，若，则两个中心基准点不变，边长缩小为原来的0.5倍重新设置两个正方体以构造新的辅助点，再次求解最小极差值；若，则取与对应的两个辅助点为新的参考点，并以新的参考点为中心基准点，边长不变构造正方体，得到新的辅助点，并求解最小极差值；（5）、重复步骤（4）过程，直至所建立的正方体的边长小于0.0001mm时，此时所得到的正方体的边长和最小极差值中的最小者即为最小区域抛物面轮廓度误差，所对应的辅助顶点和辅助焦点即为符合最小区域拟合的抛物面的顶点和焦点，从而得到被拟合抛物面的最小区域拟合方程及其位置和姿态。