遥感器主镜支撑结构优化分析论文

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1、遥感器主镜支撑结构优化分析毕业论文第1章绪论11.1空间光学遥感器的概况11.2空间相机的力学环境31.2.1静力学环境31.2.2动力学环境31.3本文主要研究内容41.4有限元分析法5第2章遥感器及其主镜组件仿真分析的设计输入72.1遥感器72.1.1光学系统72.1.2支撑结构82.2主镜组件的组成82.2.1主反射镜92.2.2主镜支撑结构112.3有限元模型132.3.1有限元建模原则132.3.2主镜组件有限元网格142.3.3主镜组件有限元约束142.4刚性支撑结构的有限元分析结果15第3章主镜支撑结构优化设计研究163.1国内外研究、发展现状173

2、.1.1温度补偿法173.1.2弹簧元件在反射镜支撑系统中的应用173.1.3格略伯系统183.1.4用低膨胀系数材料制作支撑结构193.2支撑方式的确定203.3柔性支撑的作用213.4主镜支撑结构材料的选择253.5柔性结构优化设计263.5.1改变柔节结构尺寸263.5.2改变柔节传力途径273.5.3柔性支撑轻量化29II3.6主镜组件设计仿真结果313.6.1静力学分析313.6.2热弹性分析363.6.3力热耦合分析373.7主镜组件设计结果分析383.7.1静力学结果分析383.7.2热弹性结果分析393.7.3力热耦合结果分析39第4章遥感器主镜支

3、撑结构动力学分析404.1有限元动力学模型414.2主镜组件的动态刚度414.2.1计算结构模态的原因424.2.2结构模态的理论基础424.2.3有限元模态分析结果434.3正弦周期振动分析454.3.1正弦周期振动454.3.2正弦振动试验条件454.3.3正弦振动响应的评价指标464.3.4有限元分析结果464.4随机响应分析474.4.1随机振动474.4.2随机振动试验条件484.4.3随机振动响应评价指标494.4.4有限元分析结果494.5主镜组件动力学结果分析494.5.1动态刚度结果分析494.5.2正弦扫描响应结果分析494.5.3随机振动响应

4、结果分析50第5章结论51参考文献52II第1章绪论航天光学遥感技术的研究已经开展了三十多年，随着遥感数据应用的不断深入。人们对地球观测的要求越来越高；对光学遥感器的要求也越来越高。根据不同的应用要求，光学遥感器具有不同的侧重点：如用于侦察的光学遥感器要求具有高的空间分辨率；用于资源遥感要求具有高的光谱分辨率；用于全球动态监测的(如气象．海洋应用)要求高的时间分辨率和辐射分辨率等。目前，常用的空间遥感器有可见光遥感器、红外遥感器、遥感器和微波遥感器。1.1空间光学遥感器的概况空间光学对地观测遥感器是伴随着人造卫星地发展而发展起来的，至今已有四十多年的历史，随着空间

5、技术的飞速发展,取得了很大的进展，已经完成从光学—胶片成像到光电成像，从光机摆扫到光电推扫。虽然从遥感的机理和基本技术上看，地面、航空和航天遥感没有多大差别，但因为航天遥感载体的轨道高，所处的环境也不同，所以它有一些特点：1.观测面积大，在特定的飞行轨道上，易于获取全球覆盖数据。2.工作环境特殊。3.高可靠性。4.小型、轻量、低功耗。世界空间相机发展概况1.1957年10月4日，苏联第一颗人造地球卫星发射成功2.1960年美国发射了TIROS-1和NOAA-1两颗太阳同步卫星，至今其空间相机己经历了六代的发展历程，共发射了240多台。空间相机由第一代的单一可见光成

6、像发展到现在的可见光、多光谱、热红外及微波成像；地面像元分辨力由第一代的3～5米发展到现在的0.1米；工作寿命由第一代的3～28天发展到现在的8年。3.1972年ERTS-1发射（后改名为Landsat-1)，装有MSS传感器，分辨率为5479米，1.1982年Landsat-4发射，装有TM传感器，分辨率为30米2.1986年法国发射了SPOT-1，装有PAN和XS遥感器，分辨率提高到10米3.1988年9月7日，中国发射第一颗“风云一号”气象卫星4.1999年美国发射了IKNOS（艾科诺斯），空间分辨率提高到1米。5.1999年10月14日，中国成功发射资源卫

7、星1号。航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多（多平台、多传感器、多角度）和三高（高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率）。从二十世纪50年代末，发达国家（如美国、前苏联等）就开始进行空间相机的研制。目前，世界上拥有空间相机的国家主要有美国、俄罗斯、法国、中国和以色列等国。近年来空间遥感器发展的以下趋势[6]：1.高分辨力：为了能获取更加清晰的图像，必须提高遥感器的分辨力。军用侦察遥感器经历了由普查到详查的发展过程，分辨力有了大幅度的提高。20世纪末期详查成像遥感器的地面分辨力指标为0.5~1m，21世纪初将达到0.1m。同时，为了适应不同的战略和资源探查的需要

8、，普查和祥