大视场天基空间目标探测系统像旋分析与补偿研究

发布时间：2023-10-13 17:54

　　伴随信息时代的到来,人类对空间的利用需求越来越大,天基空间目标探测识别技术将大幅度提高人类对外层空间的了解。天基空间目标探测技术的核心在于高分辨率、高效率、高可靠性,因此目前对空间相机的分辨率以及视场范围的要求也越来越高。然而,天基空间目标探测系统在成像期间,卫星平台自身的运动、空间相机的转动等因素,会造成天基空间目标探测系统光轴的变化,从而引起像旋,严重降低图像的分辨率与可靠性,所以必须配备相应的像旋补偿系统。本课题对天基空间目标探测系统的像旋进行了定量分析,并对相应像旋补偿机构进行了设计与分析。主要工作有以下几个方面:1.天基空间目标探测系统的像旋分析。利用齐次坐标变换法建立了天基空间目标探测系统的成像坐标系,结合姿态动力学建立了天基空间目标探测系统的像旋数学模型,通过MATLAB计算仿真,定量的分析了天基空间目标探测系统所存在的像旋,为像旋补偿机构的设计指标的提出提供了依据。2.小型化像旋补偿机构设计。为了解决传统像旋补偿机构体积、重量大的缺点,对天基空间目标探测系统的小型化像旋补偿机构进行了研究。根据天基空间目标探测系统的像旋分析,提出了像旋补偿机构的设计指标。针对天基空间目标...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 像旋补偿技术研究现状
        1.2.1 光学消像旋
        1.2.2 数字消像旋
        1.2.3 机械消像旋
    1.3 国内外相关技术的发展现状
        1.3.1 国外像旋补偿技术发展现状
        1.3.2 国内像旋补偿技术发展现状
    1.4 本文研究内容及章节安排
第2章 天基空间目标探测系统像旋分析
    2.1 引言
    2.2 齐次坐标变换法
        2.2.1 刚体位姿矩阵及光学元件作用矩阵
        2.2.2 常用三维空间齐次坐标变换
    2.3 天基空间目标探测系统像旋角计算
        2.3.1 成像坐标系建立
        2.3.2 像旋角的计算
    2.4 像旋影响分析
        2.4.1 像旋对成像影响
        2.4.2 像旋角速度分析
    2.5 本章小结
第3章 像旋补偿机构设计
    3.1 引言
    3.2 典型像旋补偿机构
    3.3 像旋补偿机构设计
    3.4 材料选择
    3.5 驱动机构设计
        3.5.1 驱动元件选择
        3.5.2 位移放大结构设计
    3.6 本章小结
第4章 像旋补偿机构的柔性单元设计
    4.1 引言
    4.2 柔性铰链的类型及运动性能相关参量
        4.2.1 柔性铰链类型
        4.2.2 柔性铰链的运动性能相关参量
    4.3 柔性单元变形分析
        4.3.1 柔性单元设计
        4.3.2 柔性单元变形数学理论模型
        4.3.3 数学模型有限元仿真验证
    4.4 柔性单元设计研究
        4.4.1 柔性单元结构参数与位移关系
        4.4.2 柔性单元设计方案
    4.5 本章小结
第5章 像旋补偿机构仿真分析
    5.1 引言
    5.2 像旋补偿机构柔性单元结构参数确定
    5.3 像旋补偿机构有限元模型建立
    5.4 像旋补偿机构有限元仿真分析
        5.4.1 变形分析
        5.4.2 应力分析
        5.4.3 线性度分析
    5.5 精度分析
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3853612