針對光學(xué)遙感衛(wèi)星飛輪微振動引起的成像質(zhì)量下降問題,設(shè)計了一種組合隔振裝置,并采用仿真分析與實(shí)驗(yàn)測試相結(jié)合的方法對隔振方案設(shè)計的合理性進(jìn)行驗(yàn)證。首先,將測量的飛輪擾振數(shù)據(jù)引入光學(xué)衛(wèi)星的有限元模型中,計算出飛輪擾振對光學(xué)相機(jī)的像素偏移影響;其次,設(shè)計了組合隔振方案并基于有限元方法對其隔振效果進(jìn)行驗(yàn)證;最后,搭建了光學(xué)成像微振動實(shí)驗(yàn)測試平臺,對不同轉(zhuǎn)速下飛輪微振動造成的像素偏移影響進(jìn)行精確測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,組合隔振裝置對300 Hz以上高頻段飛輪擾振有較大衰減作用,最大像素偏移降到0.01個像素以下,隔振效率達(dá)到80%以上;通過對比可知,實(shí)驗(yàn)測試與仿真計算得到的像素偏移結(jié)果在低頻段一次諧波響應(yīng)及模態(tài)響應(yīng)表現(xiàn)出較好一致性,但在高頻段二者存在一定偏差。 

【文章來源】：宇航學(xué)報. 2020,41(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

飛輪擾振力/擾振力矩瀑布圖

分析飛輪擾振力/擾振力矩對光學(xué)相機(jī)的成像質(zhì)量影響時,需要充分考慮光學(xué)相機(jī)內(nèi)部各光學(xué)元件與飛輪擾振頻率發(fā)生耦合的情況[13],某星光學(xué)相機(jī)主要由主鏡、次鏡、三鏡、焦面等光學(xué)元件組成,各元件在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)相對位置如圖2所示,由于飛輪微振動量級較小,造成光學(xué)元件鏡面面型變化極小,所以整星有限元建模時,各光學(xué)元器件變形導(dǎo)致的成像質(zhì)量影響忽略不計。圖3 衛(wèi)星有限元模型

圖2 光學(xué)系統(tǒng)布局圖整星有限元模型如圖3所示,其中,光學(xué)相機(jī)元件、飛輪支架等均采用三維實(shí)體單元,單機(jī)板和帆板等結(jié)構(gòu)板均采用板殼單元,其余飛輪等單機(jī)設(shè)備采用質(zhì)量點(diǎn)模擬。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光學(xué)遙感衛(wèi)星飛輪微振動仿真和地面實(shí)驗(yàn)研究[J]. 龔小雪,張雷,宣明.  光子學(xué)報. 2019(03)
[2]飛輪振源特征參數(shù)提取方法及其分布特性[J]. 羅睿智,張激揚(yáng),樊亞洪,王曉偉,吳金濤.  宇航學(xué)報. 2018(02)
[3]飛輪組件微振動對高分辨率光學(xué)衛(wèi)星光軸的影響[J]. 李林,王棟,徐婧,譚陸洋,孔林,程龍,賈學(xué)志,楊洪波.  光學(xué)精密工程. 2016(10)
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[5]飛輪擬主動隔振方法[J]. 關(guān)新,王全武,鄭鋼鐵.  宇航學(xué)報. 2010(07)

博士論文
[1]飛輪微振動對星載一體化衛(wèi)星成像質(zhì)量影響研究[D]. 鄧長城.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017
[2]高分辨率遙感衛(wèi)星隔振與姿態(tài)控制一體化設(shè)計[D]. 關(guān)新.清華大學(xué) 2012

碩士論文
[1]衛(wèi)星顫振對遙感成像質(zhì)量影響研究及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 鄧勤.浙江大學(xué) 2013



本文編號：3602936