基于SiC厚镜的大口径主镜面形校正技术的研究

	基于SiC厚镜的大口径主镜面形校正技术的研究
	胡佳宁
	2016-10-01
发表期刊	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
期号	6
摘要	随着光学遥感器口径的不断增大,在集光能力和分辨力不断提高的同时,最大限度地提高主镜面形精度是光学遥感器研制的重要目标。对于大口径望远镜,传统的支撑方式不仅成本高技术难度大,而且很难满足面形需求。主动光学技术能够实时调整光学元件变形保证良好的面形精度,很大程度地降低了大口径望远镜的制造成本,提高了成像质量。相比于传统主镜支撑的被动支撑技术,采用主动光学的反射镜支撑系统被称为主动支撑技术。本文主要研究在轨工况下,基于主被动复合支撑的某光学遥感器2m Si C主镜主动支撑技术,主要开展了如下几方面的研究工作:1、在概述国内外大口径望远镜主动支撑方式的基础上,详细的阐述了各种支撑方式的特点,并总结了大口径反射镜主动支撑的发展方向。2、针对主镜被动支撑为主、主动支撑为辅的主被动复合支撑方案,详述了主动光学原理、主被动支撑兼容原理、面形的zernike分解与拟合的相关基础性理论。3、针对2m Si C厚镜提出了一种主动支撑方案。根据实际工况将待校正像差确定为像散和三叶,校正范围为?/100-1?(?(28)632.8nm)。将主镜背部轻量化筋交汇处的33个点作为候选点,通过有限元分析提取1000×33的刚度矩阵,并通过SVD(奇异值分解法)提取模型的本征模态,用以分析主镜的校正能力。根据待校正像差、刚度矩阵和本征模态求解校正力,并以遗传算法为核心算法搭建isight优化链路,得到的18个主动点对1?的像差的校正能力为:0°像散3.71%,45°像散3.65%,45°三叶12.8%,0°三叶13.5%。4、本文研究了18个促动器失效对4种?/100像差的影响,得出1-3个促动器失效对系统的影响不大,主动支撑系统具有高冗余度和强健性的结论。通过对促动器输出误差的分析,得出当促动器输出误差为±0.1N时,系统具有校正?/100像差的能力。根据上述分析结果,本文给出了促动器的设计指标。5、促动器设计。由于促动器工作于太空中,所以将其结构形式确定为步进电机+丝杠。根据设计指标对电机、传动机构、传感器等进行了型号选择,并对其进行开环检测。6、为验证主被动支撑兼容原理、主动支撑方案的可行性,采用2m主镜主动支撑设计方法设计了680mm缩比镜主动支撑,并在已检测面形的基础上进行了仿真实验。本文提出了在轨工况下2m主镜主被动复合支撑下的主动支撑方案并开展了相应实验,丰富了主动光学理论。
关键词	空间光学遥感器主动光学主动支撑面形校正
语种	中文
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/57600
专题	中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	胡佳宁. 基于SiC厚镜的大口径主镜面形校正技术的研究[J]. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,2016(6).
APA	胡佳宁.(2016).基于SiC厚镜的大口径主镜面形校正技术的研究.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(6).
MLA	胡佳宁."基于SiC厚镜的大口径主镜面形校正技术的研究".中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 .6(2016).