航空侦查相机镜头结构动力学分析.pdf

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1、仪器仪表／检测／监控现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2011年第9期航空侦查相机镜头结构动力学分析‘程寿国1，吕清涛2(1江阴职业技术学院，江阴214405；2台达能源技术(上海)有限公司汽车电子产品设计中心，上海201209)’摘要：以MSC／Patran软件为前、后处理软件，采用MSC／Nastran软件为解算器对镜头结构进行动力学分析，分析振动产生的原因，且根据要求对其结构进行正弦扫描与随机振动分析，采用大质量法进行加载，针对正弦扫描的结果，分别考察4个关键位置的加速度与应力响应。在考察随

2、机振动时，考察2个关键位置的加速度响应均方根值。在工程分析误差允许范围内，以上计算结果均满足要求，计算结果合理。关键词：航空侦查相机；镜头；动力学分析中图分类号：V19文献标志码：A文章编号：1671q133(2011)09--0098—05Dynamicsanalysisontheaviationreconnaissancecameralensstructure．CHENGShou—gu01，LUQing—ta02，．(1JiangyinPoLytechnicCollege，Jiangyin214405，Jiangsu，China；2

3、DeltaElectronics(Shanghm)Co．Ltd．，AutomotiveElectronicsProductDesignCenter，Shanghai201209，China)．Abstrad：AnalyzedynamicsofthecameralensbyusingMSC／PatranasprocessessoftwareandMSC／NastransoftwaR'e酷thesol-ver．Mainlydothesinescanningandtherandomvibrationanalysistothelensstruc

4、turebyadoptingthebigmassmethod．and粥-searchfourkeypositionsaccelerationandstressresponseaccordingtothesinescanningresult．Researchtwokeypositionaeeeler=ationresponsemeansquarerootaccordingtOtherandomvibrationresult．PermittingtheprojectanalysiselTor，theresultsmeettherequest

5、andarereasonable．Keywords：theaviationcamera；lens；dynamicanalysis航空侦察相机是伴随着军用飞机的发展而发展起来的，至今已有近百年的历史，发展之初主要是针对战场侦察。随着航空技术的飞速发展，世界有能力的国家都竞相开展相关方面关键技术的研发工作，并取得了很大地进展，已经完成从光学一胶片成像到光电成像，从光机摆扫到光电推扫⋯。航空战术侦察是各种战术侦察中最为有效的手段之一，而航空相机镜头是航空侦查相机的关键部位，对镜头本身的一些性能进行探讨很有意义。1镜头结构对航空侦察相机镜头的结

6、构要求主要是针对光学成像质量而言。首先，作为相机的光学镜头，其像质要保证相机一定的成像精度。所以光学设计首先要校正影响判读精度的垂直像差，其次校正影响拍摄·江苏省科技厅科技发展计划项目(20080345)98能力的轴向像差，以控制像点能量分布既对称又有可允许的尺寸BJ。另外，采用合理有效而可靠的机械支撑结构保证光学元件处于理想的成像位置是机械结构设计的目标。相机结构主要由镜头镜筒部件组、相机壳体壳盖部件组、电荷耦合元件(Charge．COV．piedDevice，CCD)像移补偿及成像电路支撑结构组件、快门传动和布帘部件组等组成，结构总

7、重15kg。相机本体将光学镜头与快门、面阵CCD焦平面组件、信号处理系统，以及相机控制器等分系统组成一个整体，安装在载机上。相机本体具有较好的刚度和尺寸稳定性，通过适当的热控与减振措施，能够适用于航空侦察载机的飞行及起落等环境条件，可实现相机从光学信息输人，直到CCD数字图像信号输出的功能。CCD输出的数字图像信号，经传送图像存储器及图像压缩传输系统，压程寿国．等：航空侦查相机镜头结构动力学分析2011年第9期缩程序处理后，可存储或传输。相机上部是像移补偿和CCD成像盒部分，CCD成像盒与相机壳体锁扣精密连接固定在～起。成像盒的后部是C

8、CD成像电路控制密封盒。相机的中间部分是相机的机身。机身是快门传动齿轮组件和布帘组件的依附部件，同时相机机身的后一侧是整个相机的控制电路密封盒，通过螺钉与机身连接。相机的下部是镜头部分，也是本文研究的重点。