基于柔性机构的快速反射镜研究
发布时间：2021-04-04 14:14
快速反射镜（Fast Steering Mirror,FSM）是在目标与接收器之间高速精准控制光束方向的反射镜装置,具有高带宽、高精度、无空回、无摩擦、无噪声和结构紧凑等优点,已经广泛应用于航空光电成像系统、精密跟踪瞄准设备、天文望远镜和空间激光通讯等领域。国外早在20世纪80年代就开展了快速反射镜相关技术的研究工作,其关键技术和相关产品已经日趋成熟,但是由于快速反射镜主要应用于航空、航天等军事领域,西方国家对我国实施了技术封锁。因此,为了突破技术壁垒,增强我国综合实力,对快速反射镜进行深入的研究具有重要的意义。柔性机构作为快速反射镜的关键部件之一,其性能直接决定了快速反射镜系统整体的各项指标。本文首先对柔性机构的组成要素柔性铰链进行了深度的研究,然后使用本文建立的柔性铰链数学模型设计了一个用于快速反射镜的两轴转动柔性机构,接下来用此柔性机构完成了一套高精度高带宽快速反射镜的设计,最后对该快速反射镜的性能进行了实验测试。现分别叙述如下:（1）柔性铰链机械特性建模与分析。本文基于弹性力学理论对柔性铰链静态机械性能进行了计算,建立了柔性铰链刚度、旋转精度、最大力矩和最大转角等数学模型;对柔...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【图文】：
MIT设计的先进快速反射镜（AFSM）
(a) 正面视图 (b) 背面视图图 1.8 洛克希德马丁公司研制的快速反射镜.8 The fast steering mirror developed by Lockhee公司长期致力于压电陶瓷驱动器和相关产品激光通信设备成功研制了一款高带宽高精RAT 公司为多个卫星平台和地面空间望远陶瓷的快速反射镜。图 1.9 为其中一款快速动自由度，XY 方向最大角度行程为 50ura最高可承受 3kg 的负载，其分辨率为 2nm。和检测等。此平台具有很高的刚度，非常适补偿等高精度成像应用。
基于柔性机构的快速反射镜研究美国 ATA（Applied TechnologyAssociates）公司在设计和制造传感器、执行控制系统方面有着悠久的历史，ATA 公司拥有空间部件设计制造的经验，并致力于开发符合空间要求的各种快速反射镜。美国 ATA 公司可以根据特殊设计金属、光学玻璃、硅或者金刚砂等材料为镜体的反射镜。ATA 能够生产性能从 1 英寸铝镜体、加速度大于 7000rad/s2的快速反射镜，到 12 英寸金镜体、加速度大于 300rad/s2、带宽 1kHz 的快速反射镜。图 1.10 为其生产的类型的快速反射镜。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于压电陶瓷的快速反射镜驱动与控制研究[J]. 文江华,赵创社,姜粉娥,胥青青,谭名栋. 兵工自动化. 2015(08)
[2]提高万向轴系式快速反射镜指向精度的装置[J]. 徐新行,刘廷霞,时魁,薛向尧,王兵. 光学精密工程. 2015(06)
[3]深切口椭圆柔性铰链优化设计[J]. 卢倩,黄卫清,王寅,孙梦馨. 光学精密工程. 2015(01)
[4]采用柔性铰链的快速反射镜设计[J]. 周子云,高云国,邵帅,薛向尧. 光学精密工程. 2014(06)
[5]直梁圆角形柔性铰链的柔度矩阵分析[J]. 赵磊,巩岩,华洋洋. 中国机械工程. 2013(18)
[6]光刻投影物镜中的透镜X-Y柔性微动调整机构[J]. 赵磊,巩岩,赵阳. 光学精密工程. 2013(06)
[7]高精度动载体激光发射系统光束控制反射镜[J]. 王恒坤,张国玉,郭立红,刘廷霞,王兵,郭汝海. 光学精密工程. 2013(02)
[8]基于动力学模型的快速反射镜设计[J]. 黑沫,鲁亚飞,张智永,范大鹏,夏年中. 光学精密工程. 2013(01)
[9]快速响应反射镜主动减振技术[J]. 邵珺,叶景峰,胡志云. 红外与激光工程. 2012(03)
[10]快反系统中平面反射镜的轻量化设计[J]. 徐新行,王兵,乔健,刘长顺,时魁. 中国光学. 2012(01)
博士论文
[1]高性能快速控制反射镜研究[D]. 吴鑫.华中科技大学 2012
[2]快速控制反射镜结构及其动态特性的研究[D]. 王永辉.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2004
硕士论文
[1]快速反射镜机械结构特性设计问题研究[D]. 鲁亚飞.国防科学技术大学 2009
本文编号：3118186
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【图文】：
MIT设计的先进快速反射镜（AFSM）
(a) 正面视图 (b) 背面视图图 1.8 洛克希德马丁公司研制的快速反射镜.8 The fast steering mirror developed by Lockhee公司长期致力于压电陶瓷驱动器和相关产品激光通信设备成功研制了一款高带宽高精RAT 公司为多个卫星平台和地面空间望远陶瓷的快速反射镜。图 1.9 为其中一款快速动自由度，XY 方向最大角度行程为 50ura最高可承受 3kg 的负载，其分辨率为 2nm。和检测等。此平台具有很高的刚度，非常适补偿等高精度成像应用。
基于柔性机构的快速反射镜研究美国 ATA（Applied TechnologyAssociates）公司在设计和制造传感器、执行控制系统方面有着悠久的历史，ATA 公司拥有空间部件设计制造的经验，并致力于开发符合空间要求的各种快速反射镜。美国 ATA 公司可以根据特殊设计金属、光学玻璃、硅或者金刚砂等材料为镜体的反射镜。ATA 能够生产性能从 1 英寸铝镜体、加速度大于 7000rad/s2的快速反射镜，到 12 英寸金镜体、加速度大于 300rad/s2、带宽 1kHz 的快速反射镜。图 1.10 为其生产的类型的快速反射镜。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于压电陶瓷的快速反射镜驱动与控制研究[J]. 文江华,赵创社,姜粉娥,胥青青,谭名栋. 兵工自动化. 2015(08)
[2]提高万向轴系式快速反射镜指向精度的装置[J]. 徐新行,刘廷霞,时魁,薛向尧,王兵. 光学精密工程. 2015(06)
[3]深切口椭圆柔性铰链优化设计[J]. 卢倩,黄卫清,王寅,孙梦馨. 光学精密工程. 2015(01)
[4]采用柔性铰链的快速反射镜设计[J]. 周子云,高云国,邵帅,薛向尧. 光学精密工程. 2014(06)
[5]直梁圆角形柔性铰链的柔度矩阵分析[J]. 赵磊,巩岩,华洋洋. 中国机械工程. 2013(18)
[6]光刻投影物镜中的透镜X-Y柔性微动调整机构[J]. 赵磊,巩岩,赵阳. 光学精密工程. 2013(06)
[7]高精度动载体激光发射系统光束控制反射镜[J]. 王恒坤,张国玉,郭立红,刘廷霞,王兵,郭汝海. 光学精密工程. 2013(02)
[8]基于动力学模型的快速反射镜设计[J]. 黑沫,鲁亚飞,张智永,范大鹏,夏年中. 光学精密工程. 2013(01)
[9]快速响应反射镜主动减振技术[J]. 邵珺,叶景峰,胡志云. 红外与激光工程. 2012(03)
[10]快反系统中平面反射镜的轻量化设计[J]. 徐新行,王兵,乔健,刘长顺,时魁. 中国光学. 2012(01)
博士论文
[1]高性能快速控制反射镜研究[D]. 吴鑫.华中科技大学 2012
[2]快速控制反射镜结构及其动态特性的研究[D]. 王永辉.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2004
硕士论文
[1]快速反射镜机械结构特性设计问题研究[D]. 鲁亚飞.国防科学技术大学 2009
本文编号：3118186
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/3118186.html
