随着世界各国在天文、通讯及深空探测等多个领域不断发展,相关的领域的技术也在飞速的发展,反射面天线在上述相关领域有着极其重要作用,由于探测距离的不断变大,对信号收集及发射的要求不断增高,反射面天线也朝着大口径、高工作频段的方向发展,这些发展趋势使得大型反射面天线需要在设计、制造及安装时具有很高的精度,除此之外,大型反射面天线在服役期间,其服役性能的保障也是一大研究难点。与此同时,国内外现有的大型反射面天线大多建于各国的边疆地区,这些地区的环境条件恶略,气候条件较为极端,如何使天线在服役期间,使用各种手段对外界环境因素对天线造成的电性能下降进行补偿,成为一项极具挑战性的任务。对此,本文分析了热变形大型反射面天线波束指向的影响,提出了针对天线热变形的大型反射面天线波束指向补偿方法,除此以外,还可以以上述指向补偿方法为基础,对其进行延伸,结合天线各结构的温度采集、温度场反演、热变形计算等,使其成为一套具有实际工程应用价值的系统。本文主要完成的工作如下:(1)分别分析了天线主反射面变形、馈源相位中心的横向移动、副反射面的横向移动以及副反射面的转动对天线波束指向的影响,并给出相关的计算方法。(2)介绍了大型反射面天线热变形指向补偿系统的温度测量、温度场反演、热变形计算等部分,分析了天线温度传感器的布局的优化,以及在利用少量传感器的温度值反演生成整个天线的温度场时用到的多种不同的温度插值方法,此外,还对快速计算天线热变形进行了研究,得到一种快速计算天线热变形的矩阵算法。(3)由于在计算天线指向偏差时需要对变形主面进行拟合,针对标准反射面天线和赋形反射面天线分别介绍了最小二乘法和分段拟合方法这两种变形主面的拟合方法;此外,还对包含温度测量、温度场反演、热变形计算、指向调整量计算的整套系统进行了工程验证。(4)由于大型反射面天线结构巨大,上述指向补偿系统在进行计算时,需要较长的时间,而天线因热变形造成的指向是需要在较短时间内进行调整的,针对该问题,提出利用数据库匹配来实现实时指向调整的目的。此外,还总结了该系统在实际工程应用中存在一些问题,并对其中一些问题提出了改进措施。