従来の固体展開アンテナにおいて、二重回転軸まわりで隣接サイドローブが独立して展開されることによるシステム同期性の低下および信頼性の低さの問題に対処するため、単自由度展開方式を設計し解析した。まず、粒子群アルゴリズムに基づく収納姿勢決定アルゴリズムを提案し、等価軸角定理を組み合わせて単自由度回転展開のパラメータ決定方式を示した。隣接サイドローブの運動軌跡を基に、変密度トポロジー最適化手法を組み合わせて反射鏡背骨設計方式を提案し、解析結果は本設計背骨が反射鏡の熱変形を62.5％低減し、基準周波数を4倍に向上させ、本背骨設計の有効性を十分に証明した。口径10mの固体展開アンテナを対象に展開機構設計を行い、展開過程における運動学・動力学パラメータ変化規則を解析した。ねじり理論に基づいて展開機構を解析し、複数の消極的運動副の導入方式を導出し、最終的にRSPRRを選択して機構の非過拘束設計を実施した。解析結果は、本稿で述べた固体展開アンテナが収納状態と展開状態間の切換えを完遂でき、収納率は0.384に達し、展開過程は安定かつ信頼でき、本設計方式の実現可能性を検証したことを示している。さらに、関連する研究手法および結論は固体展開アンテナの設計に技術的参考を提供できる。

固体展開アンテナ;単自由度展開;背骨設計;消極的運動副