高分辨力空间遥感器次镜支撑设计.pdf

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1、第40卷第9期红外与激光工程2011年9月Vo1．40No．9InfraredandLaserEngineeringSep．2011————．—高分辨力空间遥感器次镜支撑设计辛宏伟，杨近松，高明辉，关英俊z，张学军(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033：2．长春工业大学机电工程学院，吉林长春130012)摘要：长焦距空间遥感器次镜热控实施难度大、发射动态响应大，因此，必须具有较宽的温度适应范围和较高的动态刚度。文中阐明了次镜支撑方式的基本原则，并从材料选择、消热设计等角度出发

2、，设计了一种柔性支撑结构；对该支撑的3个柔性环节进行了灵敏度分析，得到了各自对次镜面形精度影响的程度；通过优化设计确定了该支撑的尺寸参数，并对次镜组件进行了有限元分析；最后进行了组件的动力学试验和热试验。分析表明，15℃均匀温升工况下，次镜面形RMS为9．8niI1，组件一阶固有频率为153Hz；试验表明，l5℃均匀温升工况下，次镜面形精度满足成像要求，组件一阶固有频率为150Hz，各项静态指标满足设计要求。关键词：空间相机；离轴TMA；反射镜；柔性支撑；有限元分析中图分类号：V447．1文献标志码：A

3、文章编号：1007—2276(2011)09—1724—06S~upportdaesignfIorsec：ondaaryml‘rrorofhnighresolutionspacetelescopeXinHongwei，YangJinsong，GaoMinghui，GuanYingjun，ZhangXuejun(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，Chine~AcademyofSciences，Changchun130033，China

4、；2．SchoolofMechatronicEngineering，ChangchunUniversityofTechnology，Changchun130012，China)Abstract：Inspacetelescopeswithlongfocallength，thesecondarymirrorshouldbedesignedwithhighdynamicstiffnessandanadaptabilityofwiderangetemperaturebecauseitsthermalcontro

5、lisdifficulttobeimplementedinorbitanditsdynamicresponseisverylargeduringlaunch．Firstly，thedesignprincipleofsecondarymirrorssupportwasspecified，andaflexiblesupportwasdesignedfromtheviewsofmaterialselectionandthermaldesign．Secondly，threeflexiblelinkswerean

6、alyzedbysensitivityanalysisandtheireffectsonsurfacefigureaccuracywerefound，thenthefinalsizesoftheflexiblesupportwereobtained．Subsequently，anelaboratefiniteelementanalysiswasmade．Finally，dynamicandthermaltestweremade．AnalysisshowsthatthesecondarymirrorsRM

7、Sis9．8nnlunder15oCuniformtemperaturerisethefirstordernaturalfrequencyis150Hz．Tests，showthattheRMSis6．9nm．thefirstorderresonance~equencyis153Hz．Analysisandtestsverifythatthesupportmeetsalldesignindexes．Keywords：spacecamera；of-axisthreemirroranastigmatic；r

8、eflectingmirror；flexiblesupport；finiteelementanalysis收稿日期：2011—01—22；修订日期：2011—02一l9基金项目：国家863计划(2009AA7020107)作者简介：辛宏伟(1970-)，男，副研究员，主要从事空间光学遥感器CAD／CAE及光机结构优化设计方面的研究。Email：xirdawciomp@sina．corn第9期辛宏伟等：高分辨力空间遥感器次镜支撑设计1725环