无导轨高精度位移平台的结构设计

为了完善高精度位移平台性能,提高平台位移直线度和定位精度,研制了制造成本较低的高精度无导轨位移平台机构。根据平行四边形和比例杆运动原理,设计了无导轨平台结构。介绍了平台的工作原理,并对其运动部件进行了有限元分析。用自准直平行光管和高精度测量头分别检测了平台的位移直线度和升、降位移误差,实验结果得出,该机构的位移直线度误差小于1",升、降位移误差小于0.02 mm,达到了平台设计要求。应用结果表明,该平台安装方便、体积小、易于养护,在有无重力的条件下均能正常使用,可应用于航天或其它领域的高精度位移系统中。

光电跟踪设备载车平台的重复定位精度

为了满足光电跟踪设备车载后的使用精度要求,提出了选用3条机械支腿来支撑载车的支撑方式。首先根据车载设备的位置布局和重量,选用了两前一后的支腿安装方式,然后分析了3种工况下副车架的受力情况。这3种工况为3条支腿全部位于平地、仅后腿位于斜坡和3条支腿全部位于斜坡。在三维仿真软件MSC.PATRAN中生成有限元模型,在3点支撑状态下对模型进行变形仿真,并综合分析了3种工况下的仿真结果,以检验副车架的重复定位稳定精度。最后通过设计实验检验了副车架的重复定位稳定精度,结果显示:俯仰角的最大变化为0.2″,方位角的最大变化为0.4″,数据表明副车架的重复定位稳定精度满足使用要求,证明选用3条机械支腿来支撑载车的方案合理可行。

大型光电设备用700°转动范围限位机构

根据大型两轴跟踪测量系统的使用要求,研制了机电式700°转动范围的旋转轴用限位机构,经理论分析和试验验证,该机构工作可靠,很好地解决了旋转轴回转零点的第一次通过和第二次限位问题,机构可适时为设备主控系统提供旋转轴当前位置和到位信息,结构设计巧妙、紧凑,完全可以满足大型高精度光学仪器的使用要求。

现代小卫星及其相关技术

概要介绍了小卫星的特点和广阔的应用前景，国内外的研究现状。对卫星主要结构的小型化技术进行了论述和对比，并着重的论述了卫星小型化的技术关键和途径，以及今后发展的主要趋势。

大型光电设备载车三点液压调平交承的研究

阐述了大型光电仪器载车液压支承的研制方法，给出了结构示图和各种试验数据，并从理论上进行了分析说明。

行星齿轮传动的频谱分析及对改善均载性能方法的探讨

通过对行星齿轮减速器误差曲线进行频谱分析,找出各种误差对行星齿轮减速器均载性能的影响程度,指出了一种改善行星齿轮传动均载性能的低成本,高效益的方法。

多光纤密集排列精密定位方法研究

针对 L AMOST天文望远镜工程中分布在直径 1 .75 m圆焦面上的 40 0 0根光纤同时接收星光信号的要求 ,分析了国内外现有光纤定位方法的优缺点 ,根据杠杆的位移放大原理 ,提出了摆杆式并行平台光纤定位的方法 ,并对其进行了方案分析 ,该定位方法可以满足 L AMOST工程对光纤定位提出的各项指标要求 ,定位精度能达到± 0 .0 40 mm,为 L

高精度大型框架构件的设计和制造

阐述了高精度设备大型框架构件的优化设计及焊接成形方法并对铸造成形和焊接成形进行了比较。

浅谈水稻机插秧的优势及软盘育苗栽培技术

阐述水稻机插秧的优势,并详细介绍机插秧软盘育苗栽培技术,以期能够为机插秧更多地应用于生产提供参考。

浅谈水稻干尖线虫病的发生及防治

水稻干尖线虫病是一种经种子传播引起的水稻病害,一般减产可达10%～30%,从病症、病原、发病特点、发病条件等方面进行了论述,并提出了相应的防治措施,其中药剂浸种是有效的办法。

一种多路流体关节机构的研究

根据大型光电经纬仪提出的温度控制要求,研制了多路流体关节机构。介绍了机构研究背景,说明了该机构的组成及工作原理,并通过计算摩擦阻力矩验证了机构的可行性,最后通过实验验证设计的合理性。实验结果表明,当用添加青铜的聚四氟乙烯制作的密封隔环进行密封时,能做到不泄漏,造成的摩擦阻力矩仅为1.666 N.m。该机构工作可靠,实现了流体由静到连续转动的传输,结构紧凑,设计巧妙,完全可以满足大型高精度光电设备的使用要求。

大型光电设备基准平面自动调平系统

研制了一种光电设备自动调平系统。选用了3条机械支腿支撑大型光电设备载车,由安装在光电设备基座上的倾角传感器测得基准平面的倾角大小及方向,将此角度根据调平算法换算为3个机械支腿的伸长量,驱动机械支腿伸长使基准平面达到水平。给出了支撑腿数量和机械式支腿的选择依据,设计了一种可以在小角度范围内自动矫正受力方向的机械支腿,设计了整个传动系统,并且给出了驱动电路和调平算法。实验测定其调平精度为0.003°,整个光电设备调平时间约为120 s。实验结果表明:与以往的调平系统相比,该系统缩短了光电设备开展工作的准备时间,提高了调平精度。

车载大口径刚性支撑式快速反射镜

为了适应车载平台恶劣的工作环境,设计了一种大口径刚性支撑式快速反射镜。针对车载跟瞄转台对快速反射镜的应用需求选择音圈电机为驱动器,并分别设计了快速反射镜系统的平面反射镜、驱动器、支撑基座、测量元件和机械结构。然后,应用有限元分析方法,有效地实现了平面反射镜的轻量化及支撑基座的模态分析。快速反射镜通过球型铰链实现其运动部分与不动部分的连接,主要载荷通过铰链由支撑基座间接承载,从而有效地保障了大口径快速反射镜的承载能力和环境适应性。最后,组建了伺服控制系统,并对控制带宽和指向精度进行了测试。结果显示:所设计的车载大口径快速反射镜带宽达67Hz,方位指向精度为1.0″、俯仰指向精度为1.1″,表明控制系统稳定实用,满足车载平台的应用要求。

提高CCD激光自准直测角精度的硬件方法

设计了一个CCD激光自准直测角系统。为提高系统的测量精度,对系统中的硬件参数进行了研究,包括小孔光阑的直径、CCD的积分时间、会聚镜头的焦距值、采集卡的亮度和对比度参数等。分别对各硬件参数进行分析,得出优化值并对系统进行了改进。对改进前后的系统进行对比实验,实验结果表明:改进后系统的测角误差由原来的5.0″提高到了1.0″,处理一帧图像的平均时间为0.417 s,满足实际要求。对CCD激光自准直测角系统中的硬件参数进行优化,可有效改善图像质量,提高系统的测量精度。

采用柔性铰链的快速反射镜设计

根据激光发射系统对快速反射镜发射方向精度的需求,提出了一种新型快速反射镜设计方案。该方案以柔性铰链为运动传递元件,采用直线音圈电机驱动,并用高精度光栅测微仪实现位置闭环控制。首先,介绍了反射镜工作原理及驱动方式,选择了系统的驱动元件和测角元件,并对柔性铰链结构进行设计。在研究其刚度特性的基础上,采用序列二次规划法优化了铰链关键尺寸。然后,建立了驱动组件的简化模型,并利用理论公式和有限元分析软件分别计算驱动组件的转角精度。最后,使用测角元件及自准直平行光管测量了快速反射镜的转角精度。实验结果表明:所设计的快速反射镜装置工作稳定、结构可靠,对发射光束的控制精度能达到0.95″,满足激光发射系统实时控制光束发射方向的精度要求。

1m望远镜主反射镜的支撑和装配

考虑大口径光学望远镜中主反射镜的支撑精度直接影响光电探测设备的整机性能,本文根据光学系统对口径为1 000mm的主镜的支撑精度要求和光电设备中主镜的使用情况,采用轴向和径向组合支撑的结构形式来完成对主镜的支撑,并通过有限元法对支撑位置进行理论分析和计算。实验显示,在轴向18点浮动支撑、径向3点柔性支撑的情况下,主镜能够达到较高的面形精度。针对传统装调工艺不能获得理想的面形精度,探索了新的主镜装调方法。用干涉仪对带有支撑的主镜进行实时测量并进一步进行修磨,使主镜在装配完成后达到λ/18的面形精度。该方法满足了本项目的指标要求,也为更大口径主镜的装调提供了一种新的思路。

快速反射镜关键技术研究

快速反射镜(FSM)凭借其高精度、高分辨力、快响应等优点,被广泛应用于天文望远镜、自适应光学、复合轴精密跟踪等领域。尽管国内外关于FSM的研究较多,但少有对其关键技术的系统总结。首先,介绍了国内外FSM的发展现状和研究热点,分析了FSM的主要性能指标与各组成部分之间的关系。在延用FSM传统按支撑结构不同分类方式的同时,首次提出了按功能用途不同的分类方式,并针对各类FSM的结构特点和功能用途等进行了深入探讨;然后,在明确FSM结构组成的基础上,系统阐述了FSM系统中支撑铰链、工作镜体、驱动元件、测量元件和控制系统等关键技术,首次提出将柔性铰链分为四周分散式、中心集中式及四周分散与中心集中相结合式的分类方式,并分别对驱动元件、测量元件的排布方式进行了对比分析。最后,通过对FSM系统各关键技术的归纳总结,提出了FSM向大口径、大角度、高精度、高响应和高承载等方向发展的趋势。

水平式激光发射系统指向误差的修正

为修正由轴系误差引起的水平式激光发射系统的指向误差,借鉴经纬仪视轴指向误差的修正方法——单项差法和坐标变换法,建立了激光发射系统指向误差的修正模型,得到了轴系误差在激光发射光路中的传递规律。介绍了系统光机结构及建模理论,导出了反射镜的作用矩阵。通过建立水平式跟踪架笛卡尔坐标系,将激光光束看作空间内一单位矢量,并借助矢量旋转与坐标变换,得到了各单项误差解析式;通过线性叠加得出激光发射系统指向误差的修正模型。结合电视跟踪系统所测量的激光束指向误差,采用最小二乘法拟合得出修正模型中各待定系数。实验结果表明:指向误差经修正后,系统在某两轨道上和天顶区域的指向精度可达到3.1″和9.7″,满足系统设计的精度要求。

水平式经纬仪指向误差的统一补偿技术

为修正水平式经纬仪的指向误差,提出了一种针对视轴指向的统一补偿模型。根据水平式经纬仪的光机结构,建立了照准坐标系和地平坐标系;通过两坐标系的几何关系得到目标在地平坐标系下的坐标方程,并对该方程进行全微分,得到地平坐标误差与指向误差的关系式。针对设备主要误差源之一(3轴误差)进行5次线性变换,推导出目标在地平坐标系中关于3轴误差的统一地平坐标误差方程;结合全微分所得关系式,求出指向误差关于3轴误差的统一补偿模型,将该模型与编码器误差模型线性叠加后获得水平式经纬仪指向误差的统一补偿模型。最后,对全天分布较为均匀的46颗恒星进行观测,得到了观测误差的实验数据,利用最小二乘法对该模型进行拟合,得到模型中各待定系数。实验结果表明,采用该模型进行修正后,设备总指向精度由修正前的40.1″提高到3.4″,满足系统总体提出的精度要求。

水平式两轴转台中库德光路的快速装调

为实现对水平式两轴转台中库德光路的快速高精度装调,建立了自准直平行光管与平面反射镜相组合的自准直装调和检测系统。介绍了水平式两轴转台中库德光路的组成和工作原理,根据光学自准直原理给出了库德光路的装调和检测方法;结合库德光路的特点推导出基于坐标变换的库德镜辅助装调模型,进而实现了库德光路的快速装调。最后,对装调好的库德光路进行了随经轴和纬轴转动的误差检测,得出两轴转台工作过程中库德光路的实际晃动误差。结果表明,通过装调的库德光路晃动误差仅为5.2″,满足设计指标要求的8″。该装调技术不仅适用于库德光路也可对其它的反射镜装调提供一定的借鉴和参考。