气象卫星在我国国民经济的发展中起到重要作用，为满足对地观测和气象数据传输等功能的需求，大型可展开刚性反射面天线因其高形面精度引起卫星研发人员的关注，并且刚性反射面天线已经在风云二号卫星得到应用。　　星载反射面天线在空间轨道运行时受到宇宙空间环境的影响将发生变形，使得天线产生相位偏差以及增益损失等运行状态恶化的情况，所以研究大型刚性反射面天线的表面形状实时测量技术非常重要。实时测量天线表面的形状后可进一步计算变形对天线电性能的影响，进而利用控制技术补偿变形带来的性能损失，并且可以实时评估天线的健康状况。本文针对大型刚性反射面天线表面变形测量的需求，重点研究基于应变的形状重构技术的基础理论与应用。　　本文运用板壳理论、振动力学、线性代数、模态技术等相关理论和技术，围绕基于ANSYS的有限元建模、基于模态转换的变形重构技术、应变传感器优化布局以及典型样件的实验验证等方面展开研究，主要内容和工作包括：　　1)建立了5m可展开结构的有限元模型，并进行了热变形分析，然后简化模型，设计典型样件，建立ANSYS有限元模型。　　2)基于结构模态，建立面板变形在线测量的方法。应用基于模态转换算法的变形重构技术解决天线面板变形重构问题；对比研究两种模态选取方法，并分析模态选取对变形重构精度的影响。　　3)建立了基于RMS的多工况应变传感器布局优化模型，并且使用遗传算法和粒子群算法求解应变传感器的布置问题，通过典型样件实验验证变形重构方法的有效性。对比传感器优化布局的常用目标函数，运用线性代数理论指出常用目标函数在变形重构应用方面的一般性缺陷，采用多工况结构变形真值和重构值的均方根误差作为目标函数，利用粒子群算法和遗传算法进行对比求解。加工设计的典型样件，并将应变传感器优化布局的结果应用到加工的实物样件上，搭建应变测量系统和位移测量系统进行实验，实验测量完毕后将应变数据代入模态转换算法重构结构表面的变形。实验结果表明本文的理论完善，仿真结果能够有效应用到实物样件，形状重构精度较高。