超小型无人机光电稳定平台照准架的结构优化设计

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1、第45卷第1期2013年2月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsVoI．45No．1Feb．2013超小型无人机光电稳定平台照准架的结构优化设计刘仲宇1’2张涛1李嘉全1李明1王帅1(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春，130033；2．中国科学院大学，北京，100039)摘要：超小型稳定平台照准架是保证平台指标精度实现的关键结构件。为了减小稳定平台照准架的质量和体积，对其结构形式和受力情况进行了研究，采用NX／Na

2、stran软件对照准架结构进行了仿真分析，依据结果对照准架结构进行了优化设计。优化结果使照准架的质量减小到88g，占其质量的30％，有利于稳定平台轻量化设计。对优化后的照准架进行了模态分析和热分析。模态分析显示，照准架主体一阶频率为415Hz；热分析显示，照准架在120。C温差作用下变形大小为0．083mm，满足飞机总体性能指标的要求。最后通过对稳定精度和测角精度的检测以及振动和高低温试验及外场飞行试验，验证了仿真分析的正确性，表明对照准架的优化设计是成功的。关键词：超小型无人机；照准架；结构优化；稳定平台中圈分类号

3、：TH703文献标志码：A文章编号：1005—2615(2013)01一0104—06OptimalDesignofAimingFrameStructureofPhotoelectricStabilizedPlatf日IrmforSmallUAVsLiuZhongyul”，ZhangTa01，LiJiaquanl，LiMin91，WangShuail(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changc

4、hun，130033，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing，100039，China)Abstract：Theaimingframeofphotoelectricstabilizedplatformforsmallunmannedaerialvehicles(UAVs)isthekeycomponentthatensuresaccuracyindexofplatform．Inordertoreducethemassandthesizeofthecom

5、po—nent，theaimingframestructureandthecaseoftheirforcearestudiedwithNX／NastramThen，theoptimiza—tiondesignoftheaimingframestructureisachievedaccordingtotheanalysisresults．Theresultsshowthatthemassoftheaimingframeisreducedby88g，whichis30％oftheprimaryweight，andthat

6、isbeneficialtolightweightdesignoftheplatform．Themodalanalysisandthermalanalysisarecarriedoutontheoptimizedai—mingframe．Itindicatesthattheaimingframe’Sfirst-ordernaturalfrequencyis415Hzbymodalanalysisandthethermaldeformationoftheaimingframeis0．083mminthetemperat

7、uredifferenceof120。Cbythermala—nalysis．Theanalysisresultsmeetoverallperformanceindexesofaircraft．Finally，throughthestabilizedaceura—cyandanglemeasurementaccuracytest，vibrationtest，highandlowtemperaturetestsandflighttest，thecor—reetnessofthesimulationanalysisare

8、proved，whichindicatesthattheoptimizeddesignoftheaimingframeissuccessful．Keywords：smallunmannedaerialvehicles(UAVs)；aimingframe；structureoptimization；stabilizedplatform基金项目：国