航空光電成像技術(shù)作為信息獲取的重要方法之一,具有機動靈活、實時性強的優(yōu)點,在地理測繪、應(yīng)急減災(zāi)、國防安全、影視航拍等領(lǐng)域中的應(yīng)用愈加廣泛,在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。機載光電平臺在執(zhí)行任務(wù)過程中,內(nèi)部電子器件以及外部環(huán)境會對平臺的溫度分布造成影響,溫度變化會降低光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。為了獲得清晰穩(wěn)定的目標圖像,必須采用熱控方法對平臺的溫度進行控制。因此,采用熱控技術(shù)降低環(huán)境溫度變化對成像質(zhì)量的影響是航空光電平臺領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容之一。隨著航空遙感技術(shù)對成像分辨率要求的不斷提高,大口徑、長焦距光學(xué)系統(tǒng)在光電平臺中獲得了更為廣泛的應(yīng)用。溫度對高分辨率光學(xué)系統(tǒng)成像性能的影響更為明顯,為了滿足航空遙感技術(shù)對熱控指標的更高要求,本文以某機載光電平臺為研究對象,針對航空光學(xué)系統(tǒng)熱控問題進行了如下研究。首先,構(gòu)建了航空平臺溫度變化與光學(xué)系統(tǒng)像差的模型,揭示了溫度對不同光學(xué)元件像差的影響,為熱控系統(tǒng)的設(shè)計提供了理論指導(dǎo)。然后采用基于光機熱集成技術(shù)的溫度適應(yīng)性仿真分析方法,考慮加工裝調(diào)、振動和電子學(xué)對系統(tǒng)傳函的影響,對溫度引起的傳遞函數(shù)進行了分配,提高了實際應(yīng)用中光學(xué)系統(tǒng)溫度適應(yīng)性計算的準確...

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外典型航空光電平臺
        1.2.2 光機熱集成仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 光學(xué)系統(tǒng)熱控技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 光學(xué)系統(tǒng)溫度適應(yīng)性研究
    2.1 光機熱集成分析理論
    2.2 溫度對光學(xué)元件的影響分析
        2.2.1 溫度對折射率的影響
        2.2.2 溫度對光學(xué)面型的影響
        2.2.3 溫度對光學(xué)元件間隔的影響
    2.3 光學(xué)系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 光學(xué)系統(tǒng)形式
        2.3.2 反射鏡支撐設(shè)計
        2.3.3 透鏡支撐設(shè)計
    2.4 光學(xué)系統(tǒng)溫度適應(yīng)性分析
        2.4.1 溫度變化對像差影響的分析
        2.4.2 光學(xué)系統(tǒng)溫度傳遞函數(shù)指標
        2.4.3 熱控指標的確定
    2.5 本章小結(jié)
第3章 航空熱環(huán)境分析
    3.1 光電平臺內(nèi)熱源分析
        3.1.1 兩軸兩框架光電平臺結(jié)構(gòu)與特點
        3.1.2 兩軸四框架光電平臺結(jié)構(gòu)與特點
        3.1.3 平臺內(nèi)熱源分布
    3.2 外部大氣環(huán)境分析
    3.3 外熱流分析
        3.3.1 平臺與載機熱傳導(dǎo)換熱
        3.3.2 與外部大氣的對流換熱
        3.3.3 平臺與外界的輻射換熱
    3.4 本章小結(jié)
第4章 光電平臺熱控方法研究
    4.1 熱控設(shè)計原則及策略
    4.2 無熱控條件下平臺溫度場分析
    4.3 被動熱控設(shè)計
        4.3.1 多層隔熱組件
        4.3.2 熱控涂層
        4.3.3 接觸面熱阻處理
    4.4 主動熱控設(shè)計
        4.4.1 光學(xué)系統(tǒng)主動熱控設(shè)計
        4.4.2 探測器組件相變熱控
        4.4.3 黑體組件熱設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第5章 熱分析計算及結(jié)果
    5.1 熱分析計算基本方法
        5.1.1 溫度場控制方程
        5.1.2 初始條件
        5.1.3 邊界條件
    5.2 熱分析有限元模型的建立
    5.3 熱分析計算結(jié)果
        5.3.1 低溫工況熱分析結(jié)果
        5.3.2 常溫工況熱分析結(jié)果
        5.3.3 高溫工況熱分析結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 航空光電平臺熱試驗
    6.1 熱環(huán)境模擬
        6.1.1 航空環(huán)境模擬器
        6.1.2 外熱流模擬方法
    6.2 熱試驗設(shè)計
    6.3 熱試驗結(jié)果
        6.3.1 低溫工況熱試驗結(jié)果
        6.3.2 常溫工況熱試驗結(jié)果
        6.3.3 高溫工況熱試驗結(jié)果
        6.3.4 分析與結(jié)論
    6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 全文工作總結(jié)
    7.2 論文主要創(chuàng)新工作
    7.3 研究展望
參考文獻
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



本文編號：3809348