正交度对高精度二维转台测量精度的影响

针对二维跟踪测量转台方位轴和俯仰轴正交度对角度测量精度的影响,基于球面三角计算方法和向量运算方法,文章分别推导获得转台不正交时角度测量误差的计算公式,分析上述公式获得正交度及其测量误差对转台测角精度的影响规律。结果表明,二维转台俯仰运动范围大于10°时,转台方位轴和俯仰轴正交度对方位测角精度影响较大,对俯仰测角精度影响可忽略不计;转台测角精度对正交度的测量误差非常敏感,俯仰角为75°时,若正交度测量误差为3″,则方位角测量误差可达11.2″。基于此提出一种正交度分段拟合的修正方法可将正交度对测角精度的影响控制在4″以内。最后,针对性的介绍了转台旋转轴正交度的两种测量方法及其测量误差主要来源。研究结果对通用二维跟踪测量转台测角精度指标的合理分解具有一定的指导意义。

光机热集成分析在空间激光发射机的应用

文章介绍了基于抽象模型的光机热集成分析法的原理和技术路线,并以某空间激光发射机为例,分析了温度对激光光束品质所造成的影响。首先搭建起以Comet软件为核心的仿真分析平台,并创建了相应的流程模板;其次,定义材料库文件,建立起空间激光发射机的有限元模型,包括结构有限元模型和热有限元模型;再次,执行在轨热分析,并将分析所得的温度场映射给结构有限元模型,再进行热弹性分析,得到光学系统的变形场分布;最后进行Zernike多项式拟合,并将变形后的光学表面导入到光学设计软件,分析温度对激光发射机的波前差的影响。结果表明,基于抽象模型的光机热集成分析技术能够实现光机热各学科间数据的自动流传,快捷地完成仿真任务,从而为系统提供高效率的设计验证。

C/SiC在大口径空间望远镜次镜承力筒的应用

设计并研制了基于C/SiC复合材料的大口径空间望远镜次镜承力筒。首先对C/SiC复合材料的特性以及在空间遥感器领域的应用进行了介绍。其次以某大口径空间望远镜次镜承力筒为例,对不同材料下次镜承力筒的质量、力热性能进行了对比。仿真分析表明:设计的C/SiC复合材料次镜承力筒低至32 kg,相比钛合金筒减轻45.5%;基频为204 Hz,满足设计要求;更易于控制热变形对反射镜面形的影响。最终完成了C/SiC复合材料次镜承力筒的研制和主要物理性能的检测,并进行了力学振动试验考核,对振动前后结构的三坐标测量数据进行了比对。结果表明:次镜承力筒组件的基频良好,振动试验前后频漂低于1%,结构的微位移变化量级在微米级。为应用C/SiC开展空间遥感器大尺寸整体成型支撑结构的设计提供有效的参考价值。

高分辨率可见与红外一体遥感相机制冷机微振动分析及抑制

空间光学遥感器朝着更高分辨率、更高侦测功能密度的方向发展,兼具可见光和红外谱段侦查功能的高分辨率、轻小型相机逐渐成为研究的热点。制冷机的微振动是影响光学遥感器成像品质的关键因素之一。为了量化评估红外制冷机微振动特点及对成像性能的影响,解决微振动对高分率相机成像系统干扰的问题,对脉冲管式斯特林制冷机的微振动产生机理进行了分析,采用固支测力法对微振动性能进行了不同功率和使用状态下的测试和分析。基于制冷机的微振动测试数据,提出了在应用环节隔离微振动传递路径的微振动抑制策略,整机的有限元仿真分析表明制冷机微振动对成像系统的传函影响降为0.02%,证明了其有效性。