大口径宽波段共轴测试设备设计

CIOMP OpenIR

	大口径宽波段共轴测试设备设计
	李盛林
学位类型	硕士
导师	韩光宇
	2018
学位授予单位	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)
学位授予地点	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)
学位名称	硕士
关键词	多光轴一致性大口径平行光管主支撑结构非线性接触面形精度
摘要	光电跟踪测量设备是一类利用光电成像等对跟踪检测目标的飞行姿态、参数检测等的大型光电仪器的总称。随着光电技术的发展,为实现全天候、全波段的精确跟踪测量,一般的大型光测设备都配有红外、可见、激光测距等多个光学系统。而由于制造装调等误差的存在,多个光学系统的光轴会存在不平行的问题。系统多光轴一致性是衡量多光轴系统性能的一项重要技术指标,是光测设备正常运行的基本保证,因此在光测设备投入使用之前,需要对其进行成像装调与光轴一致性装调及检测。在研制某光测设备中,为提高测试精度,需要研制一台以口径1.25m,焦距15000mm的平行光管为主体的检测设备,用以检测该光测设备的光轴一致性。该设备要求模拟从可见光波段到长波红外波段无穷远目标,使具有可见光波段到长波红外波段的跟踪瞄准成像系统能利用该设备进行成像装调以及光轴一致性装调与检测。本文依据项目指标要求进行设计,以保证光管系统波像差满足要求为重点目标进行研究,完成的主要内容包括:对整个设备的工作原理和系统组成进行了简单的介绍,并根据指标要求确定了光学系统的方案,采用了卡塞格林式光学系统,并通过仿真分析得到系统的点列图和系统调制传递图,完成了光学系统的像质评定;对整个系统的机械结构进行设计,为主镜支撑设计了几种支撑方案,通过分析对比最终确定了侧面柔性钢带支撑和杠杆平衡重锤的组合浮动支撑方式来解决主镜受重力影响而带来的面形问题;对主镜支撑系统的重锤卸载机构的个数,分布位置,重锤质量等参数进行优化设计,得出最优化方案。为了更加准确的分析主镜在钢带及重锤卸载下由重力引起的变形问题,引入非线性接触理论进行有限元分析,拟合得到主镜的面形精度从理论计算论证主镜支撑的合理性;设计次镜支撑结构,次镜采用三翼梁与次镜座外环切向偏置支撑方式,对梁片个数,梁片厚度,偏置距离等参数优化来确保谐振频率的前提下减少中心遮拦;对次镜的谐振频率及梁片变形进行分析;设计了连接主次镜室的铟钢杆的温度补偿结构来提高测试系统的适应性;对整体设备进行安装及调试工作。将调试完成的系统进行检测,采用4D动态干涉仪采集主镜、系统轴上,轴外各角度视场的波像差。实验结果满足技术指标要求。验证了系统设计的合理性。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/61564
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	李盛林. 大口径宽波段共轴测试设备设计[D]. 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). 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),2018.

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大口径宽波段共轴测试设备设计.caj（6393KB）	学位论文		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文