抛物柱面天线已经被证实具有刈幅宽、方向性强、增益高、易于光束自动扫描等优势,各航天主要国家均十分重视该类天线在航天领域的研究应用,并提出了相应的任务需求,要求其不断朝着大口径、高精度方向发展。本文针对大型抛物柱面可展天线的发展需求,提出了一种适合应用于该类天线支撑结构的桁架式柱面网壳可展结构,并围绕该可展结构的构型、尺度优化、精度分析、地面展开试验等方面展开了深入研究,论证了运用该可展结构支撑大型抛物柱面天线的可行性。为了满足大型抛物柱面天线支撑结构的应用需求,提出了一种单自由度桁架式柱面网壳可展结构的构造方法。该结构收拢态为规则的长方体结构,展开态为桁架结构,可以拟合抛物柱面、圆柱面、正弦柱面等柱面结构。为了验证该可展结构的展开功能及驱动配置的合理性,通过运用反螺旋理论、旋量合成和迁移原理,提出了一种基于等效模型及递推分析的可动性分析方法,研究了该可展结构展开过程中的约束特性及瞬时自由度。结果表明,该可展结构在全运动周期内的自由度为1,展开过程易于控制。此外,还基于该可展结构给出了抛物柱面天线反射面成型的设计方案。为了提高可展支撑结构的展开稳定性和驱动效率,对其几何尺度进行了优化。首先,为了评价展开平稳性,提出了一种基于雅可比矩阵的全域传动比稳定性评价指标;其次,为了运用运动/力传递能力评价可展支撑结构的驱动效率,提出了一种基于子闭环的局域传递指标（LTI）分析方法和一种改进的全域传递性能评价指标,分别用于解决驱动包含于分支子闭环内的并联机构（PMSCA）的LTI计算问题和无优质传递空间机构的全域运动/力传递能力评价问题;最后,基于全域传动比稳定性评价指标和改进的全域传递性能评价指标建立了可展支撑结构的几何参数尺度优化模型,通过运用多目标优化算法NSGA-II求解该模型获得了综合性能最优的几何参数尺度配置方案。结果表明,优化后的可展支撑结构展开稳定性和驱动效率均得到了改善,所设计的性能评价指标是有效的。为了实现对可展支撑结构面形精度的预估,研究了三维关节间隙对机构精度的影响,提出了一种解决大型复杂空间机构精度预估问题的有效方法。首先,建立了成对轴承支撑关节的三维间隙模型,给出了考虑三维间隙的可展支撑结构基本单元偏差位形的求解方法。其次,通过将基本单元等效为特征连杆,基于特征连杆的误差空间约束给出了求解可展支撑结构基本环偏差位形的计算方法,即逐级计算法;然后,提出了一种基于拼接结构的偏差位形求解方法,即拼接等效法,用于分析复杂空间机构的偏差位形,并通过分析拼接等效法和逐级计算法计算可展支撑结构1/8模块精度的结果差异,确定了最佳配准精度阈值;最后,根据确定的配准精度阈值,通过建立基本环机构的偏差位形样本库,采用拼接等效法完成了可展支撑结构整机的精度分析。结果表明:各成对轴承支撑关节采用标准游隙的公制628/6轴承可以保障可展支撑结构具备较高的面形精度。最后,为了进一步验证可展支撑结构的合理性,研制了相应的物理样机和一套零重力实验装置,对其进行了展开功能试验。首先,为了模拟空间微重力环境,研究了可展支撑结构吊点的展开轨迹,确定了吊点跟随要求,在此基础上设计了一种基于大跨度桁架式支撑架的主被动联合吊点跟随系统,完成了零重力实验装置的研制;然后,为了减小平衡力对可展支撑结构的影响,建立了吊点平衡力优化模型,提出了一种基于遗传算法及MATLAB与Nastran联合仿真的优化求解方法,完成了平衡力的优化,将悬吊状态的可展支撑结构变形减小了49%,有效降低了平衡力对实验的影响;最后,基于研制的可展支撑结构物理样机和相应的零重力实验装置进行了展开功能实验。结果表明,所设计的零重力实验装置可以满足地面展开试验要求,所研制的可展支撑结构具备良好的展开功能,结构设计合理。