航空技術(shù)的高速發(fā)展使航空攝影測量設(shè)備普遍應(yīng)用于軍用及民用領(lǐng)域。航空攝影測量技術(shù)由于成本投入較少、時效性高,是獲取地面信息的重要技術(shù)措施,航空相機(jī)在各個領(lǐng)域都有深入作用,這對其光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量提出了愈來愈高的要求。三線陣航攝儀是一種重要的航空攝影測量設(shè)備,以光學(xué)攝像的形式為測量技術(shù)的應(yīng)用提供準(zhǔn)確的圖像信息,對提高其成像質(zhì)量的研究成為急需攻關(guān)的重要課題。三線陣航攝儀搭載于無人機(jī)機(jī)艙內(nèi),主要作業(yè)環(huán)境為中低高度的對流層,其工作環(huán)境的溫度受飛機(jī)飛行高度及飛行季節(jié)的影響較大,因此熱擾動成為影響航攝儀成像質(zhì)量及測量精度不可忽視的重要因素。對三線陣航攝儀進(jìn)行光機(jī)熱集成分析,考慮溫度場分布的變化對光學(xué)系統(tǒng)的影響,并對其進(jìn)行熱控制系統(tǒng)的設(shè)計研究,具有重要的現(xiàn)實意義。針對無人機(jī)載航攝儀所處熱學(xué)環(huán)境的多變性和復(fù)雜性,對其光學(xué)系統(tǒng)在多個熱學(xué)環(huán)境下進(jìn)行熱光學(xué)分析,通過ZEMAX軟件獲取系統(tǒng)離焦量和傳遞函數(shù)的變化情況,得到其光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到成像質(zhì)量要求的溫度水平范圍作為熱控制系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)。為保證極端低溫工況下的航攝儀光學(xué)系統(tǒng)溫度水平在指標(biāo)范圍內(nèi),減少航攝儀熱損失量、減緩漏熱速度,對隔熱材料、隔熱機(jī)構(gòu)布局進(jìn)行選取和設(shè)... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究及發(fā)展概況
        1.2.1 光機(jī)熱集成分析的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 航空航天相機(jī)熱控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 熱控系統(tǒng)指標(biāo)分析
    2.1 三線陣航攝儀系統(tǒng)介紹
    2.2 熱擾動環(huán)境分析
        2.2.1 無人機(jī)任務(wù)熱環(huán)境簡介
        2.2.2 外熱流計算
    2.3 光機(jī)熱集成分析
        2.3.1 有限元模型
        2.3.2 光學(xué)分析模型
        2.3.3 鏡片面形的Zernike多項式擬合
    2.4 光學(xué)系統(tǒng)溫度敏感性分析
        2.4.1 光學(xué)系統(tǒng)溫度水平分析
        2.4.2 光學(xué)系統(tǒng)溫差分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 被動熱控設(shè)計
    3.1 熱控設(shè)計流程
    3.2 被動熱控系統(tǒng)設(shè)計
        3.2.1 熱控外筒設(shè)計
        3.2.2 隔熱組件設(shè)計
    3.3 被動熱控設(shè)計有限元分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 熱網(wǎng)絡(luò)建模及模型修正
    4.1 熱網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模型
        4.1.1 熱網(wǎng)絡(luò)節(jié)點劃分
        4.1.2 熱損失路徑分析
        4.1.3 熱損值計算
    4.2 熱物理參數(shù)靈敏度分析
    4.3 模擬件熱試驗平臺搭建
    4.4 誤差分析
    4.5 熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)修正
    4.6 本章小結(jié)
第5章 主動熱控設(shè)計及熱學(xué)試驗
    5.1 主動熱控方案對比
        5.1.1 熱傳導(dǎo)溫度補(bǔ)償法
        5.1.2 熱輻射溫度補(bǔ)償法
        5.1.3 熱輻射-強(qiáng)制對流溫度補(bǔ)償法
    5.2 熱控制策略
    5.3 主動熱控方案分析
        5.3.1 熱變形分析
        5.3.2 熱光學(xué)分析
    5.4 航攝儀熱控系統(tǒng)測試試驗
        5.4.1 試驗條件及實驗方法
        5.4.2 主動熱控下的瞬態(tài)熱試驗
        5.4.3 試驗結(jié)果
    5.5 熱成像試驗
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]復(fù)雜熱環(huán)境下彈載成像光學(xué)系統(tǒng)集成分析方法研究[D]. 陳超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于光機(jī)熱集成的機(jī)械被動式消熱差紅外鏡頭設(shè)計[D]. 朱峰.昆明理工大學(xué) 2017
[5]紅外鏡頭的光機(jī)熱集成分析方法的研究[D]. 姬文晨.昆明理工大學(xué) 2016
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[7]基于熱網(wǎng)絡(luò)法的行星減速器熱分析[D]. 黃飛.南京航空航天大學(xué) 2011
[8]一種離軸三反系統(tǒng)的光機(jī)集成分析[D]. 趙瑞萍.中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2010
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[10]光機(jī)熱集成分析方法與技術(shù)研究[D]. 溫敬陽.西安電子科技大學(xué) 2008



本文編號：3197577