小型空间光学成像系统超轻量化方法研究

发布时间：2023-03-18 14:39

　　随着空间技术的发展,空间光学成像系统得以飞速发展。空间光学成像系统在大地测绘、资源勘探、导航定位以及国防侦察等领域中发挥重要的作用。自1980年以来,卫星的小型化已经成为空间技术的发展趋势。到目前为止,小卫星因具有重量轻、体积小、制造成本低及研发周期短等优点,在监视、侦察、导航、通信映射和气象学等领域发挥了重要作用。因此,空间结构和综合性能的轻量化是轻小型遥感卫星应用的必然要求,也是开发轻小型高分辨率空间光学成像系统的迫切需求。实现光学结构的高度轻量化和性能优化具有重要的意义。结合目前微纳卫星的发展现状,我国在微纳卫星光学载荷方面的研究现处一个快速发展的阶段。为从降低发射成本,减小整机体积和重量,解决实际工程问题,本文针对某型小型空间光学成像系统开展以下几个方面工作。1)对同轴TMA光学系统空间成像系统轻量化设计相关资料进行调研。包括空间反射镜材料、反射镜支撑方式、主体支撑结构形式以及空间光学成像系统的发展现状与趋势等多个方面进行了全方面调研。2)针对某型号小型空间光学成像系统阐述其光学设计要求,并对成像系统空间使用环境进行分析,包括静态环境和动态环境,为优化方法提供思路。3)根据光学...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题来源与研究意义
        1.2.1 课题背景及来源
        1.2.2 课题研究意义及内容
    1.3 空间光学成像系统概述
        1.3.1 空间光学成像系统反射镜材料简介
        1.3.2 空间反射镜支撑方式
        1.3.3 空间光学成像系统主支撑结构形式
        1.3.4 空间光学成像系统发展现状与趋势
第2章 系统光学要求及环境因素分析
    2.1 小型空间光学成像系统光学设计及公差要求
        2.1.1 光学设计结构分析
        2.1.2 光学设计公差要求
    2.2 空间环境因素对小型空间光学成像系统影响分析
        2.2.1 静态环境分析
        2.2.2 动态环境分析
    2.3 本章小结
第3章 反射镜组件超轻量化设计及优化
    3.1 反射镜结构材料及初始参数确定
        3.1.1 反射镜结构材料确定
        3.1.2 反射镜结构初始参数确定
    3.2 轻量化形式对反射镜的影响
    3.3 反射镜超轻量化结构优化
        3.3.1 主镜结构优化分析
        3.3.2 次/三镜优化分析
    3.4 反射镜组件支撑结构优化分析
        3.4.1 柔节理论分析及设计
        3.4.2 主镜支撑设计及优化仿真分析
        3.4.3 次/三镜支撑设计及优化仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 桁架系统超轻量化结构稳定性分析
    4.1 桁架系统材料选取
    4.2 桁架系统建模与理论分析
    4.3 桁架系统有限元仿真分析
        4.3.1 静力学仿真分析
        4.3.2 模态分析
        4.3.3 频率响应分析
    4.4 本章小结
第5章 小型空间光学成像系统整机分析及试验结果
    5.1 整机分析
        5.1.1 整机结构静力学分析
        5.1.2 整机结构动力学分析
    5.2 反射镜试验结果
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢



本文编号：3763321