本文關(guān)鍵詞：空間遙感相機共軸三反光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 光學(xué)裝調(diào) 共軸三反射系統(tǒng) 離軸反射系統(tǒng) 計算機輔助裝調(diào) 干涉檢驗

【摘要】：無論是在國土勘查、防災(zāi)減災(zāi)等民用領(lǐng)域,還是在國防安全、戰(zhàn)略態(tài)勢感知等國防軍事領(lǐng)域,航天遙感的需求不斷增加,使得空間光學(xué)系統(tǒng)逐漸向著長焦距、大口徑和寬覆蓋的方向發(fā)展,系統(tǒng)的光機結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜。高成像質(zhì)量的光學(xué)系統(tǒng)必然對系統(tǒng)裝調(diào)提出了較高的要求,系統(tǒng)裝調(diào)也必然成為光學(xué)系統(tǒng)研制過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文以某空間相機的光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)技術(shù)為研究方向,對該光學(xué)系統(tǒng)的主反射鏡、次反射鏡、第三反射鏡和折軸鏡各組成部分分別進行介紹,深入分析了研制過程中出現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)問題,重點闡述主反射鏡微應(yīng)力裝調(diào)、主次鏡一次像面裝調(diào)及第三反射鏡、折軸鏡的調(diào)整。通過一系列理論分析,結(jié)合優(yōu)化工藝方案,總結(jié)出了一套較為行之有效的裝調(diào)方法,并對計算機輔助裝調(diào)技術(shù)展開部分研究。同時,針對計算機輔助裝調(diào)技術(shù)應(yīng)用局限性,對某離軸光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)進行了改進、完善。本篇論文主要研究內(nèi)容如下:1論文介紹了國內(nèi)外空間遙感相機的發(fā)展,以及計算機輔助裝調(diào)技術(shù)在國內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r。2對空間遙感相機的光學(xué)系統(tǒng)方案進行了介紹,分析不同形式的光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)缺點,指出共軸三反消像散光學(xué)系統(tǒng)在大口徑光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)越性。然后對空間相機光學(xué)系統(tǒng)像差測試方法進行了介紹,選取了更實用精準(zhǔn)的干涉檢驗方法對光學(xué)元件進行面形檢測。詳細介紹了干涉檢測法中波像差的Zernike多項式,根據(jù)矢量波像差理論,構(gòu)建了系統(tǒng)波像差、視場坐標(biāo)及Zernike系數(shù)之間的關(guān)系模型,為本相機的第三鏡裝調(diào)提供了依據(jù)。3理論分析了空間相機對光學(xué)系統(tǒng)及光學(xué)部件成像質(zhì)量的要求。歸納總結(jié)了二次曲面反射鏡和光學(xué)系統(tǒng)檢測方法。結(jié)合實際裝調(diào),對光學(xué)部件和系統(tǒng)進行干涉測試。詳細介紹了非球面主反射鏡的微應(yīng)力裝調(diào),針對主鏡面形變化,對其支撐結(jié)構(gòu)進行分析,提出補償措施,使得主鏡部件裝調(diào)達到預(yù)期結(jié)果。4詳細分析主次鏡相對位姿與初級像差之間關(guān)系,介紹二者的傳統(tǒng)調(diào)整方法,提出了運用高精度定心方法。最后介紹了通過專用工裝,解決干涉檢驗方法在大口徑相機檢測中出現(xiàn)的問題,使主次鏡達到高度共軸。5介紹系統(tǒng)裝調(diào)中三鏡初定位的方法,通過計算機輔助裝調(diào)技術(shù)建立了三鏡失調(diào)量、視場波像差與Zernike系數(shù)之間的關(guān)系,完成了三鏡的精確定位。分析了折軸鏡在光學(xué)系統(tǒng)中的特殊作用,并對其在調(diào)試過程中的干涉圖像進行分析總結(jié),得出系統(tǒng)波像差的變化規(guī)律,其調(diào)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和效率均得到了提高。6介紹現(xiàn)有離軸非球面反射鏡加工和檢測對光學(xué)裝調(diào)的局限性。提出采用自準(zhǔn)直原理和精密測量法,運用專用工裝,總結(jié)出離軸量和離軸角的測量方法,指導(dǎo)了對某離軸光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件的初定位實驗,為離軸鏡的計算機輔助裝調(diào)精確定位提供了保障。
【關(guān)鍵詞】：光學(xué)裝調(diào) 共軸三反射系統(tǒng) 離軸反射系統(tǒng) 計算機輔助裝調(diào) 干涉檢驗
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH74
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 符號對照表12-13
• 縮略語對照表13-16
• 第一章 緒論16-24
• 1.1 選題緣由和意義16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢17-24
• 1.2.1 國外研究狀況及發(fā)展趨勢17-21
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀21-24
• 第二章 光學(xué)系統(tǒng)和計算機輔助裝調(diào)理論24-42
• 2.1 光學(xué)系統(tǒng)24-26
• 2.2 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計方案選擇26-32
• 2.2.1 R-C系統(tǒng)26-27
• 2.2.2 共軸三反射光學(xué)系統(tǒng)27-29
• 2.2.3 離軸三反射光學(xué)系統(tǒng)29-32
• 2.3 光學(xué)系統(tǒng)像差評價與檢測方案選擇32-34
• 2.3.1 像差測量方法介紹32-34
• 2.3.2 光學(xué)系統(tǒng)波像差的自準(zhǔn)干涉檢驗34
• 2.4 計算機輔助裝調(diào)的矢量波像差理論34-40
• 2.4.1 波像差的Zernike系數(shù)表達式35-38
• 2.4.2 波像差的矢量表達式與模型建立38-40
• 2.5 本章小結(jié)40-42
• 第三章 非球面反射鏡的測試42-58
• 3.1 對光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的要求42-44
• 3.2 二次曲面面形的檢驗44-47
• 3.2.1 無像差點法44-45
• 3.2.2 環(huán)形子孔徑拼接技術(shù)45-46
• 3.2.3 計算全息法46
• 3.2.4 干涉檢驗補償法46-47
• 3.3 實際裝調(diào)中二次曲面反射鏡的面形檢測47-51
• 3.4 主反射鏡的微應(yīng)力裝調(diào)51-56
• 3.4.1 支撐結(jié)構(gòu)對光學(xué)性能的影響51-52
• 3.4.2 主反射鏡裝調(diào)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)52-56
• 3.4.3 主鏡裝調(diào)結(jié)果56
• 3.5 本章小結(jié)56-58
• 第四章 主次鏡系統(tǒng)的測試58-66
• 4.1 主次鏡系統(tǒng)的裝調(diào)原理58-60
• 4.2 主次鏡的光學(xué)定心加工60-62
• 4.2.1 主鏡的定心加工和主鏡光軸的確定60-61
• 4.2.2 次鏡的定心加工和次鏡光軸的確定61-62
• 4.3 主次鏡系統(tǒng)相對位姿的裝調(diào)分析62-63
• 4.4 主次鏡系統(tǒng)的光學(xué)檢驗和結(jié)果63-64
• 4.5 小結(jié)64-66
• 第五章 共軸三反光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)66-74
• 5.1 第三反射鏡的裝調(diào)66-71
• 5.1.1 第三反射鏡的初定位裝調(diào)66-67
• 5.1.2 第三反射鏡的精裝調(diào)67-71
• 5.2 折軸鏡的裝調(diào)71-72
• 5.3 本章小結(jié)72-74
• 第六章 離軸非球面反射鏡的裝調(diào)74-82
• 6.1 離軸非球面反射鏡裝調(diào)難點和局限性74-75
• 6.2 離軸非球面反射鏡的裝調(diào)75-80
• 6.2.1 裝調(diào)原理75-77
• 6.2.2 裝調(diào)實際應(yīng)用77-78
• 6.2.3 裝調(diào)結(jié)果78-80
• 6.3 小結(jié)80-82
• 第七章 結(jié)論和展望82-84
• 7.1 研究結(jié)論82-83
• 7.2 研究展望83-84
• 參考文獻84-88
• 致謝88-90
• 作者簡介90-91

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：826290