空間光學(xué)遙感器超薄反射鏡及其支撐結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、超薄反射鏡技術(shù)是光學(xué)系統(tǒng)輕量化的重要分支之一.隨著空間光學(xué)遙感器分辨力的提高,焦距、口徑不斷增大,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)把超薄反射光學(xué)系統(tǒng)列為下一代空間光學(xué)系統(tǒng).而超薄反射鏡主動(dòng)支撐和控制是實(shí)現(xiàn)超輕量化反射光學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù).論文根據(jù)國(guó)內(nèi)外超輕量化光學(xué)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r,跟蹤前沿關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展,提出超薄反射鏡支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的研究課題,并得到中國(guó)科學(xué)院國(guó)防基金的資助.針對(duì)超薄反射鏡支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法展開(kāi)深入研究,確定在此支撐情況下的面形精度.主要從以下幾

2、個(gè)方面對(duì)超薄反射鏡與支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法展開(kāi)研究:1、從超薄反射鏡的支撐理論研究出發(fā),介紹、討論了反射鏡支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用的基本原理——薄板的小撓度變形原理以及圓板的軸對(duì)稱彎曲理論;用薄板理論對(duì)于鏡子在不同支撐與約束情況下的變形進(jìn)行計(jì)算討論,以及對(duì)變形平衡方程的建立,從理論上分析了鏡子的支撐點(diǎn)的數(shù)量與支撐位置的合理性.2、對(duì)超薄反射鏡與支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,闡述了有限元法的原理及意義,以及模型結(jié)構(gòu)分析精度標(biāo)準(zhǔn)的確定.3、建立結(jié)構(gòu)模型,對(duì)帶有支撐結(jié)

3、構(gòu)的超薄反射鏡進(jìn)行分析,得出在光軸豎直與水平兩種狀態(tài)下的PV和RMS值.通過(guò)計(jì)算得出該支撐結(jié)構(gòu)能夠滿足超薄反射鏡的精度要求.通過(guò)對(duì)比不同材料在不同支撐點(diǎn)下的變形,依此確定材料的選取.4、通過(guò)對(duì)超薄反射鏡支撐變形分析得到支撐點(diǎn)數(shù)與經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的值進(jìn)行比較,得出對(duì)鏡子支撐的最合理支撐點(diǎn)數(shù).討論了單個(gè)支撐組件對(duì)超薄反射鏡的支撐,對(duì)不同支撐間距對(duì)面形的影響進(jìn)行了分析計(jì)算,得出支撐間距與鏡子支撐面積的關(guān)系.5、通過(guò)對(duì)鏡子支撐組件的臂長(zhǎng)、角度、位置