空间望远镜微振动高稳定指向控制研究

发布时间：2024-01-25 13:40

　　目前随着世界各国对于深空探测研究的不断深入,空间望远镜的探测能力和分辨率逐渐提高,探测任务对于卫星的图像要求也不断提升。由于卫星属于大惯量系统以及周边动力学环境十分复杂,因此外界环境,卫星的调姿引起的卫星振动和望远镜各单元的振动都会对成像系统造成很大影响。本文所研究的微振动对空间光学系统的影响和空间光学精密稳像控制问题对于提高空间望远镜成像质量具有重要意义。本文主要研究对象为空间望远镜,从提高光学成像质量这一目标出发,首先分析了空间望远镜在轨运行阶段面临的微振动扰源,利用有限元软件对空间望远镜进行了振动载荷作用下的动力学响应分析,确定了振动条件下空间望远镜各光学元件的六自由度位移响应。其次,对空间望远镜光学模型进行静态光学分析,比较得到载荷作用下稳态响应对光学系统的影响。考虑到空间望远镜曝光时间,对光学系统成像进行动态光学分析,以运动包络圆半径为指标评价积分时间内像点运动情况。结果表明,像点位移随时间是不断变化的,没有规律性。最后,结合像移补偿算法,采用构建理想二阶函数PID法和内模控制法设计了一套基于快速压电偏摆镜的精密稳像方案。设计并建立像移补偿系统仿真实验系统,以光学动态传递函数...

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【学位级别】：硕士

图1-1哈勃空间望远镜图示

图1-2詹姆斯韦伯空间望远镜图示

图2-1卫星动量轮工作示意图

图2-2光学卫星有限元模型

本文编号：3884917