随着航天技术的不断发展,空间网状可展开天线呈现出大型化和高精度的发展趋势。环柱天线展开机构简单、质量轻、展收比高,是实现大口径以及超大口径空间网状可展开天线的理想结构形式之一。本文以环柱天线为对象,对索网结构设计、预张力求解、误差分析和形面调整方法展开研究:(1)研究了环柱天线网面设计与预张力求解。首先依据环柱天线的结构特征,采用三角形和四边形混合网格拓扑对环柱天线的网面进行设计,计算不同分段数对天线原理误差的影响,根据设计的精度要求选取合适的分段数,完成网面几何设计。其次,基于力密度法计算索网的预张力分布,采用两步法对考虑桁架变形的网状反射面天线的边界索预张力进行优化,结果表明,在预张力的作用下,索网反射面仍然能够保持较好的精度。最后根据设计参数建立环柱天线有限元模型,将计算得到的预张力施加于有限元模型进行验证,并对天线模态进行分析。(2)研究了网状反射面天线随机误差对形面精度的影响。天线制造装配误差的不确定性会引起索网张力的变化,这是影响网状反射面天线形面精度的重要因素之一,首先,研究了基于概率有限元法的形面误差计算方法,给出了在已知天线制造误差的概率分布情况下,反射面均方根误差概率分布的计算公式,通过该公式计算加工制造误差对反射面形面误差影响。然后使用蒙特卡罗法对该方法进行验证。最后建立包含索长误差的计算模型,对张紧索敏感性进行分析,发现竖向张紧索索长误差比斜向张紧索对天线形面精度的影响更大。基于敏感性分析的结果,按照对前网面节点影响程度将张紧索进行排序,为网面调整提供参考。(3)提出一种将仿真模型和机器学习理论有效结合的形面调整方法。首先根据网状反射面天线结构参数建立有限元模型,通过预调整获得初始训练样本,以调整索索长的调整量为输入,仿真模型与实物样机网面对应节点的坐标差值为输出,使用机器学习算法构建误差预测模型,揭示了仿真模型和实物样机的网面节点坐标差值与调整量之间的映射关系。计算实物样机网面节点坐标与理想形面的差值,根据多维进退算法计算得到索段调整量。最后使用本方法对环柱天线形面精度进行调整,和传统调整方法相比可有效减少调整次数,并明显改善天线形面精度。