大口径空间相机像质的微振动频率响应计算
本文选题:大口径空间相机 切入点:机载望远镜 出处:《光学精密工程》2016年05期
【摘要】:由于大口径空间相机对空间环境变化和卫星内部振源引起的微振动十分敏感,本文研究了影响成像质量的微振动频率响应的计算方法,以改善相机的在轨动态成像质量。该方法通过实际光学模型取代线性光学模型,建立微振动光机集成模型,从而计算影响成像质量的微振动频率响应。首先,建立大口径空间相机有限元模型,进行结构频率响应计算,得到采样频率点的光学表面节点位移和相位。然后,通过蒙特卡洛分析方法,建立微振动光机集成模型,以均方根光学系统动态传递函数和视轴漂移衡量大口径空间相机动态成像性能。最后,研制了大口径空间相机力学样机,对其进行了振动试验,验证了有限元模型的正确性。试验结果表明仿真结果与试验结果接近,误差均在5%以内,满足大口径空间相机动态成像质量分析的要求。
[Abstract]:Because the large aperture space camera is very sensitive to the change of the space environment and the microvibration caused by the internal vibration source of the satellite, the method of calculating the frequency response of the microvibration which affects the imaging quality is studied in this paper. In order to improve the on-orbit dynamic imaging quality of the camera, this method replaces the linear optical model with the actual optical model, and establishes the integrated model of the micro-vibratory optical machine, and then calculates the frequency response of the micro-vibration which affects the imaging quality. The finite element model of large aperture space camera is established and the structural frequency response is calculated to obtain the displacement and phase of the optical surface node at the sampling frequency point. The dynamic imaging performance of large aperture space camera is evaluated by the dynamic transfer function of root mean square optical system and the shift of view axis. Finally, the mechanical prototype of large aperture space camera is developed and its vibration test is carried out. The experimental results show that the simulation results are close to the experimental results, and the errors are less than 5%, which can meet the requirements of the dynamic imaging quality analysis of large aperture space cameras.
【作者单位】: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;中国科学院大学;
【基金】:国家863高技术研究发展计划资助项目(No.863-2-5-1-13B)
【分类号】:V445.8
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 贾海涛;韩旭;吴清文;刘宏伟;;梁单元在空间相机结构中的应用[J];微计算机信息;2009年19期
2 孙天宇;;空间相机空间环境专项试验设计[J];光机电信息;2011年12期
3 武星星;刘金国;周怀得;张博研;;基于光照条件的空间相机增益在轨自动调整[J];光学学报;2014年03期
4 李朝辉,武克用;图像矩心内插法在空间相机实时检焦中的应用[J];光学精密工程;2000年04期
5 李朝辉,匡海鹏,韩昌元,武克用;空间相机相关法实时检焦技术研究[J];仪器仪表学报;2002年02期
6 单宝忠,武克用,卢锷;结合有限元法的空间相机优化设计[J];光学精密工程;2002年01期
7 吴清文,杨洪波,杨近松,陈长征,王忠素,刘宏伟,高明辉;空间相机中主镜及其支撑方案设计与分析方法[J];光学技术;2004年02期
8 李威;李朝晖;颜昌翔;王延风;王家骐;;胶片型空间相机的快门设计和研究[J];光学精密工程;2005年S1期
9 陈荣利,赵信民,解永杰,马臻,樊学武,李英才;高分辨率空间相机的工程分析[J];光子学报;2005年02期
10 项卫国;常宁华;;空间相机中与大口径透镜有关的结构设计分析[J];航天返回与遥感;2006年01期
相关会议论文 前10条
1 王兵;李春林;阳明;;空间相机热管理技术[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
2 张培坤;高伟;宋宗玺;;一种空间相机的数据通信系统设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 王虎;白瑜;罗建军;;大口径长焦距高分辨率空间相机光学系统设计[A];第十届全国光电技术学术交流会论文集[C];2012年
4 宁飞;贺庚贤;王栋;;空间相机仿真测试方法[A];第十三届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2010年
5 张雷;王栋;金光;;轻型空间相机热补偿与结构一体化设计研究[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
6 王永辉;范斌;蔡伟军;卜勇力;;空间相机大口径反射镜支撑技术概述[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
7 王晓东;吕宝林;李丙玉;曲洪丰;;空间相机高速科学数据数传接口信号特性研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
8 王伟刚;雷文平;曹东晶;项卫国;;等热阻异型导热结构在空间相机应用[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
9 胡斌;黄颖;苏云;;透射式空间相机消热差无热化设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 王栋;金光;;空间相机光机系统集成仿真设计方法研究[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
相关博士学位论文 前4条
1 郭权锋;同轴三反空间相机结构稳定性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
2 陈新东;应用于空间相机的主动变形镜研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
3 王国辉;空间相机胶片传输控制系统研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
4 李伟雄;高分辨率空间相机敏捷成像的像移补偿方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 王红娟;微振动对空间相机像质影响研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2013年
2 袁健;大型空间相机出瞳镜精密调整结构设计与分析[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年
3 刘旭跃;空间相机故障诊断专家系统的研究与实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
4 李颖;空间相机动力学分析[D];西北工业大学;2003年
5 周旭;空间相机快门装置结构分析及优化研究[D];华中科技大学;2012年
6 罗彬;空间相机快门装置结构设计及寿命试验研究[D];华中科技大学;2013年
7 谭进国;空间相机小型反射镜周边支撑结构研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
8 刘阳;空间CCD相机的结构设计改进与动力学分析[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2009年
9 沈亮;空间小型CCD相机的热分析研究[D];苏州大学;2008年
10 段家希;高分辨率空间相机解锁支座结构分析与研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
,本文编号:1691730
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/1691730.html