發(fā)布時(shí)間：2022-12-08 01:50

　　空間對地光學(xué)遙感是保障國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)不可缺少的技術(shù)手段,是關(guān)乎國家安全的重要技術(shù)保障,也是現(xiàn)代化戰(zhàn)爭制勝的關(guān)鍵。隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,未來空間光學(xué)遙感相機(jī)主要朝著高分辨率、大視場的趨勢不斷發(fā)展,空間離軸三反（TMA）光學(xué)相機(jī)亦成為了最重要的發(fā)展方向之一。大型離軸三反光學(xué)系統(tǒng)的主反射鏡設(shè)計(jì)與輕量化、反射鏡的柔性支撐設(shè)計(jì)、主反射鏡組件的安裝與定位是當(dāng)前主要的技術(shù)難點(diǎn)。因此,須對大尺寸反射鏡輕量化方法及其柔性支撐系統(tǒng)展開研究。長條形主反射鏡是某離軸光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵重要光學(xué)元件,其組件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性、反射鏡的面形精度（RMS值）直接影響光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì);同時(shí)反射鏡的輕量化程度決定了組件的總質(zhì)量和相機(jī)主承力結(jié)構(gòu)的剛度�？臻g光學(xué)遙感器主反射鏡的質(zhì)量、面形精度、組件的一階固有頻率要滿足以下要求:優(yōu)化設(shè)計(jì)后的反射鏡質(zhì)量應(yīng)小于60kg,在裝調(diào)方向自重作用下的鏡面面形精度小于/50（=632.8nm）,組件的一階自然頻率大于100Hz。本論文圍繞離軸三反光學(xué)系統(tǒng)的大尺寸長條主反射鏡輕量化及其支撐技術(shù)展開系統(tǒng)的探討和研究。針對反射鏡材料選擇與設(shè)計(jì)構(gòu)型的問題,詳細(xì)闡釋了反射鏡材料的選用原則,在常用反射... 

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景
    1.3 國內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究與發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究與發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 課題研究內(nèi)容與意義
第2章 空間反射鏡的設(shè)計(jì)分析方法
    2.1 空間反射鏡的有限元分析方法
        2.1.1 有限元分析理論
        2.1.2 彈性力學(xué)基本原理
        2.1.3 有限元分析基本步驟
    2.2 空間反射鏡環(huán)境載荷分析
        2.2.1 靜力學(xué)載荷
        2.2.2 熱載荷
        2.2.3 動力學(xué)載荷
    2.3 反射鏡通光表面的像質(zhì)評價(jià)方法
        2.3.1 光學(xué)表面誤差
        2.3.2 Zernike多項(xiàng)式擬合
    2.4 光機(jī)熱集成分析方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 大尺寸長條反射鏡輕量化設(shè)計(jì)
    3.1 空間反射鏡的設(shè)計(jì)流程
    3.2 制備材料的選擇
        3.2.1 選用原則
        3.2.2 制備材料
    3.3 反射鏡輕量化構(gòu)型與支撐方案
        3.3.1 反射鏡的結(jié)構(gòu)形式
        3.3.2 反射鏡的支撐方案
    3.4 反射鏡優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
        3.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)與指標(biāo)
        3.4.2 大尺寸長條反射鏡拓?fù)鋬?yōu)化方法
        3.4.3 靜態(tài)剛度最大化的鏡體拓?fù)鋬?yōu)化
        3.4.4 一階頻率最大化的鏡體拓?fù)鋬?yōu)化
        3.4.5 集成優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.4.6 鏡體的尺寸參數(shù)優(yōu)化
        3.4.7 單鏡的光機(jī)集成分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 反射鏡柔性支撐及其組件設(shè)計(jì)
    4.1 大尺寸反射鏡的支撐方式
        4.1.1 反射鏡的定位精度與面形精度
        4.1.2 反射鏡背部支撐形式
    4.2 基于柔性鉸鏈的反射鏡支撐設(shè)計(jì)
        4.2.1 雙軸柔性支撐設(shè)計(jì)
        4.2.2 雙軸柔性支撐的結(jié)構(gòu)分析
    4.3 柔性環(huán)節(jié)的剛度特性分析
    4.4 其余組件設(shè)計(jì)
        4.4.1 鑲嵌錐套
        4.4.2 反射鏡基板
    4.5 本章小結(jié)
第5章 反射鏡組件優(yōu)化設(shè)計(jì)分析與動力學(xué)試驗(yàn)
    5.1 反射鏡的理想支撐位置研究
        5.1.1 反射鏡的自重彎曲變形
        5.1.2 反射鏡的最優(yōu)支撐條件
    5.2 柔性支撐的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.2.1 軸向安裝位置優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.2.2 安裝角度位置優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.2.3 柔性支撐的尺寸參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.3 反射鏡組件的力學(xué)分析
        5.3.1 自重載荷分析
        5.3.2 熱載荷分析
        5.3.3 模態(tài)分析
        5.3.4 過載條件下的靜應(yīng)力分析
    5.4 力學(xué)樣機(jī)動力學(xué)試驗(yàn)
        5.4.1 模擬樣機(jī)模態(tài)分析
        5.4.2 振動試驗(yàn)流程
        5.4.3 正弦掃頻試驗(yàn)
        5.4.4 正弦振動試驗(yàn)
        5.4.5 隨機(jī)振動試驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 未來研究及展望
參考文獻(xiàn)
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
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]基于拓?fù)鋬?yōu)化的空間反射鏡與柔性支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法[D]. 胡瑞.大連理工大學(xué) 2017
[3]長焦距寬視場空間相機(jī)主支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 魏磊.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017
[4]輕型大視場光學(xué)遙感器結(jié)構(gòu)動態(tài)特性研究[D]. 孫寶玉.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2004

碩士論文
[1]輕量化反射鏡支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D]. 朱能兵.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所) 2017
[2]長條形空間反射鏡輕量化及消熱化設(shè)計(jì)[D]. 李夢慶.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
[3]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
[4]長焦距寬視場航天測繪相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)研究[D]. 郭永祥.中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2010
[5]大視場、長焦距、反射式空間光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 叢杉珊.長春理工大學(xué) 2008



本文編號：3713303