【摘要】：隨著空間技術(shù)發(fā)展,星間通信鏈路對高速率、遠距離的通信方式需求越來越大�？臻g激光通信是實現(xiàn)星間高速、遠距離通信的重要手段之一,而跟瞄系統(tǒng)是星間激光通信鏈路建鏈的基礎(chǔ),本論文主要針對星間激光通信對輕小型化星載跟瞄系統(tǒng)的需求,開展單反鏡式激光通信跟瞄系統(tǒng)的整體設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)研究。通過開展空間環(huán)境和星間激光通信鏈路分析,確定單反鏡式激光通信跟瞄系統(tǒng)的技術(shù)指標,重點研究跟瞄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與驅(qū)動方案;針對空間環(huán)境適應(yīng)性和輕小型化的需求,對單反鏡式跟瞄系統(tǒng)進行詳細設(shè)計及關(guān)鍵零部件優(yōu)化分析;針對空間熱力環(huán)境影響,對反射鏡組件進行面型優(yōu)化設(shè)計,設(shè)計了反射鏡柔性支撐機構(gòu),完成了有限元分析;針對運載力學(xué)環(huán)境對高剛度軸系需求,分析了軸系剛度影響因素,建立了軸承預(yù)緊力與軸系剛度響應(yīng)特性的關(guān)系。針對跟瞄系統(tǒng)軸系精度分析與檢測問題,通過建立單反鏡式跟瞄系統(tǒng)基準坐標系,分析了軸系精度對指向精度的影響;根據(jù)零部件檢測結(jié)果,重點分析零部件加工誤差對單反鏡式跟瞄系統(tǒng)軸系精度的影響;針對跟瞄系統(tǒng)方位軸大中心孔需求與輕小型化問題,提出一種粘接式鋼帶光柵編碼器的測角方法,分析了粘接式鋼帶光柵編碼器的測角誤差的影響規(guī)律,開展了測角誤差補償方法研究;針對跟瞄系統(tǒng)發(fā)射時對輕小型化、可靠鎖緊/解鎖的需求,提出了一種基于記憶合金絲的鎖緊機構(gòu)方案,完成了解鎖力、解鎖時間等指標測試。
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1
【圖文】：

但發(fā)展速度迅猛，逐漸縮短與國際先進水平外重點研究動向，為本文單反鏡式跟瞄系統(tǒng)的設(shè)計研究早開始空間激光通信跟瞄系統(tǒng)研究的國家，其中 LCDS ，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 1.1 所示。NASA 資助 Ball 公司完該系統(tǒng)可完成地球同步軌道衛(wèi)星（GEO）間和 GEO-航 84 磅，功耗 96W[7]，其單反鏡式跟瞄機構(gòu)在衛(wèi)星基板通過單反射鏡跟瞄機構(gòu)將通信光束傳入望遠單元實現(xiàn)通帶寬高，控制穩(wěn)定性好，有利于控制跟瞄機構(gòu)重量，但境下，反射鏡容易遭受破壞，嚴重影響使用壽命。另外激光通信都有一定研究與相關(guān)在軌驗證，并且在未來幾

圖 1.2 美國空氣動力實驗室研制快速反射鏡驅(qū)動結(jié)構(gòu)空客國防與空間公司共同開發(fā)了歐洲數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)S），推進了空間激光通信跟瞄系統(tǒng)的商業(yè)化進程[1空間同步軌道衛(wèi)星、低軌衛(wèi)星、機載平臺以及地面。如圖 1.3 為 2014 年 11 月由歐洲 Alphasat 中繼觀測衛(wèi)星（LEO）搭載的第二代 LCT 終端，實現(xiàn)了跟瞄系統(tǒng)采用周掃式結(jié)構(gòu)形式，是通過控制兩塊正實現(xiàn)跟蹤瞄準。其光學(xué)接收天線、精跟蹤組件、捕定于基臺下邊，不跟隨跟瞄機構(gòu)轉(zhuǎn)動。與單反鏡式，兩塊反射鏡均有遮光罩和軸系套筒保護，但是從單反鏡式結(jié)構(gòu)。并且在跟瞄過程中平面鏡與探測器成周掃式跟瞄機構(gòu)跟蹤控制算法復(fù)雜。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姜會林;安巖;張雅琳;江倫;趙義武;董科研;張鵬;王超;戰(zhàn)俊彤;;空間激光通信現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù)分析[J];飛行器測控學(xué)報;2015年03期

2 王書新;李景林;齊光;李麗富;陳長征;;空間相機用爆炸螺栓防護裝置[J];光學(xué)精密工程;2014年12期

3 盛曉龍;夏虹;;基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能傳感器測量誤差補償方法[J];自動化應(yīng)用;2014年10期

4 王智;;月基二維轉(zhuǎn)臺軸承預(yù)緊力和系統(tǒng)剛度計算[J];吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2015年06期

5 吳俊;宋志清;毛建杰;;復(fù)合材料在長焦距空間光學(xué)遙感器上的應(yīng)用[J];航天器工程;2014年01期

6 趙靜;趙尚弘;李勇軍;趙衛(wèi)虎;韓磊;李軒;;星間激光鏈路數(shù)據(jù)中繼技術(shù)研究進展[J];紅外與激光工程;2013年11期

7 張靚;郭麗紅;劉向南;林一;盧滿宏;;空間激光通信技術(shù)最新進展與趨勢[J];飛行器測控學(xué)報;2013年04期

8 郭向東;王燕霜;;軸承預(yù)緊力-系統(tǒng)固有頻率及跨距關(guān)系的研究[J];軸承;2013年04期

9 付強;姜會林;王曉曼;劉智;佟首峰;張立中;;空間激光通信研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];中國光學(xué);2012年02期

10 徐勇;常青;于志堅;;GNSS星間鏈路測量與通信新方法研究[J];中國科學(xué):技術(shù)科學(xué);2012年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 焦仲科;星間激光通信若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所;2017年

2 薛正燕;衛(wèi)星光通信捕獲跟蹤技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）;2015年

3 馮棟彥;高精度跟蹤架通用軸系匹配及消差方法研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）;2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孫赫陽;周掃式激光通信跟瞄轉(zhuǎn)臺研究[D];長春理工大學(xué);2018年

2 呂佳飛;微小型衛(wèi)星激光通信終端跟瞄機構(gòu)的研究[D];長春理工大學(xué);2017年

3 李旭錕;柔性電路板智能對位裝置的研究與開發(fā)[D];浙江理工大學(xué);2017年

4 周彬彬;高精度圓光柵測角系統(tǒng)誤差補償技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

5 李悅;高精度大尺徑軸系測角及控制系統(tǒng)設(shè)計與研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

6 李峻巖;二軸穩(wěn)瞄轉(zhuǎn)臺檢測技術(shù)研究[D];長春理工大學(xué);2016年

7 李金哲;激光導(dǎo)航精密伺服轉(zhuǎn)臺設(shè)計、裝配及檢測[D];長春理工大學(xué);2014年

8 李萬紅;激光跟蹤儀高精度測角誤差補償技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

9 金潘;光纖光柵應(yīng)變傳感器的動態(tài)誤差補償研究[D];武漢理工大學(xué);2014年

10 王玉琢;回轉(zhuǎn)式形狀記憶合金鎖緊釋放裝置研制和實驗[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

本文編號：2715392