本文關(guān)鍵詞：低溫紅外目標(biāo)模擬光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計及反射鏡制冷技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：低溫紅外目標(biāo)模擬系統(tǒng)主要通過模擬靜態(tài)和動態(tài)目標(biāo)以及真空冷背景來測試紅外制導(dǎo)系統(tǒng)靈敏度等關(guān)鍵指標(biāo)。低溫紅外目標(biāo)模擬光學(xué)系統(tǒng)作為其核心,是系統(tǒng)研制的關(guān)鍵,由于系統(tǒng)工作在低溫下,需要考慮光學(xué)系統(tǒng)中反射鏡的制冷,反射鏡表面的溫度均勻性直接影響到光學(xué)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。本文主要對低溫紅外目標(biāo)模擬光學(xué)系統(tǒng)以及反射鏡的制冷技術(shù)進行了設(shè)計與研究。首先,針對低溫紅外目標(biāo)模擬系統(tǒng)的應(yīng)用背景進行了光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計。在設(shè)計過程中,對低溫紅外目標(biāo)模擬系統(tǒng)的總體布局進行了設(shè)計;通過對比反射式與透射式光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)缺點,確定了低溫紅外目標(biāo)模擬光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式,采用離軸三反射式光學(xué)系統(tǒng);在光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計過程中,求取了共軸三反系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)參數(shù)以及光闌的離軸量,再利用光學(xué)設(shè)計軟件對求取的參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計,完成了低溫紅外目標(biāo)模擬光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計。其次,對反射鏡制冷技術(shù)進行了研究。結(jié)合影響反射鏡材料選擇的幾種因素,完成了對反射鏡材料的選擇,確定為Al6061-T6材料;利用光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計出的主鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了反射鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計,在設(shè)計過程中,確定了反射鏡的結(jié)構(gòu)形式為平凹形結(jié)構(gòu),反射鏡的徑厚比以及反射鏡的輕量化結(jié)構(gòu)參數(shù),再利用機械設(shè)計軟件完成了反射鏡結(jié)構(gòu)的建模;對反射鏡的制冷技術(shù)進行了研究,采用冷束制冷,既提高了制冷效率,也使反射鏡鏡面制冷更加均勻;結(jié)合反射鏡實際工作狀態(tài),對反射鏡的制冷技術(shù)進行了改進,提出了反射鏡制冷保持技術(shù)的方法;采用光機熱集成分析的方法,對反射鏡制冷后的溫度均勻性引起的鏡面形變進行了分析驗證,能夠滿足光學(xué)系統(tǒng)性能要求。
【關(guān)鍵詞】：低溫光學(xué) 離軸三反 有限元分析 冷束 制冷保持
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN216
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 低溫紅外目標(biāo)模擬系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 低溫制冷技術(shù)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 研究現(xiàn)狀分析17
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 低溫紅外目標(biāo)模擬系統(tǒng)總體設(shè)計及熱力學(xué)分析基礎(chǔ)19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計19-20
• 2.3 熱傳導(dǎo)理論20-23
• 2.3.1 傅里葉定律20-21
• 2.3.2 熱傳導(dǎo)方程21-23
• 2.4 有限元理論模型分析23-28
• 2.4.1 熱傳導(dǎo)理論模型23-25
• 2.4.2 熱變形有限元模型25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 低溫紅外目標(biāo)模擬光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計29-40
• 3.1 引言29
• 3.2 低溫紅外目標(biāo)模擬光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)29-35
• 3.2.1 共軸三反系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)的求解方法29-33
• 3.2.3 共軸三反系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)的確定33-34
• 3.2.4 光闌離軸量的計算34-35
• 3.3 低溫紅外目標(biāo)模擬光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及像質(zhì)評價35-39
• 3.3.1 光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計35-36
• 3.3.2 光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)評價36-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 反射鏡制冷技術(shù)研究40-60
• 4.1 反射鏡材料的選擇40-42
• 4.2 反射鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計42-44
• 4.2.1 反射鏡結(jié)構(gòu)形式42
• 4.2.2 徑厚比的選擇42-43
• 4.2.3 輕量化結(jié)構(gòu)參數(shù)確定43-44
• 4.2.4 反射鏡輕量化結(jié)構(gòu)建模44
• 4.3 反射鏡的制冷技術(shù)44-51
• 4.3.1 兩圈45點排布45-46
• 4.3.2 四圈45點排布46-47
• 4.3.3 漸開線交點（43點）排布47-48
• 4.3.4 改進漸開線交點（24點）排布48-49
• 4.3.5 改進漸開線交點（31點）排布49-50
• 4.3.6 改進漸開線交點（43點）排布50-51
• 4.4 反射鏡制冷保持技術(shù)51-54
• 4.4.1 連接桿處冷束制冷52-53
• 4.4.2 連接桿與鏡面同時冷束制冷53-54
• 4.5 光學(xué)系統(tǒng)性能評價54-59
• 4.5.1 剛體位移計算55-57
• 4.5.2 鏡面變形擬合57-58
• 4.5.3 反射鏡變形對光學(xué)系統(tǒng)的影響58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻62-68
• 致謝68

  本文關(guān)鍵詞：低溫紅外目標(biāo)模擬光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計及反射鏡制冷技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：465248