随着我国国防、航天、通信等领域事业的发展,对充气可展薄膜开反射面天线的需求也在不断提高。工作状态的反射面型面精度是反射面天线从结构角度出发最重要的指标。如果反射面型面精度无法达到预期的使用要求,就会大幅度降低天线的增益,使其失去有效的工作效率影响天线的电性能。因此充气可展开反射面天线的反射面型面精度相关研究不可以忽视。本文以充气可展开薄膜反射面结构为研究对象,基于大量的相关文献查阅,介绍了充气可展开薄膜反射面结构的应用,说明了充气可展开薄膜反射面的关键技术,分析了充气可展开薄膜反射面的研究现状,阐述了本课题的研究意义,并明确了本文的主要研究内容。首先针对薄膜反射面初始无应力状态型面求解问题,基于无矩薄壳理论,推导了考虑薄膜材料正交各向异性的理论解析解,研究了不同边界条件对解析解待定常数的影响,讨论了反射面旋转中轴线处不连续的问题,并做出了合理的解释以及应对措施。引入逆迭代加权找形法,提出了一种高精度的修正逆迭代法,考虑了在逆迭代分析过程中,由非线性有限元分析得到的各节点在垂直旋转轴的投影平面内的位移偏差的影响。其次针对薄膜反射面型面精度优化问题,提出了一种基于结构拓扑优化思路的反射面薄膜厚度优化方法；建立了反射面厚度拓扑优化模型,并推导了目标函数的导数；引入了过滤分析方法,改善了厚度拓扑优化结果,得到了理想最小影响半径。再次,针对薄膜结构的展开过程分析模拟,基于有限质点法,提出一种基于有限单元法的局部坐标系薄膜单元纯变形描述方法。基于Moore-Penrose广义逆矩阵形态解析展开过程分析方法,提出了一种以三角形薄膜单元的变形为本质的改进约束雅可比矩阵。编制了两种方法的相关计算程序。给出了一种应用锥形三浦折纸的薄膜反射面折叠管理方案。然后针对一种1800mm口径的充气可展开球形天线,进行了材料的力学性能试验；进行了反射面裁剪线布置和裁片生成计算；研究了这种充气球形天线的加工工艺；进行了这种球形天线性能测试。最后针对上述充气可展开球形天线的各项参数,进行了相关的力学分析,并评价了对反射面型面精度的影响,包括初始工作状态的充气气压、工作状态承受静力风荷载的拉索布置和固有频率自振模态、热力学整体升温降温等方面的分析研究。通过一系列的理论推导,程序编写和大量数值算例表明了,薄膜反射面初始无应力状态型面分析有助于改善工作状态下的反射面型面精度,基于结构拓扑优化思路的反射面薄膜厚度优化方法能大幅度改善工作状态下的反射面型面精度,合理的薄膜反射面折叠收纳管理方案有助于薄膜展开有序稳定。通过一系列设计、分析和试验表明了一种充气可展开球形天线具有良好的天线工作性能和稳定的反射面型面精度。