两反式光学系统光机集成仿真与成像质量预测代理模型构建

作     者：薛奋琪 巩浩 刘检华 朱荣全 谢惟楚 雷静婷 XUE Fenqi;GONG Hao;LIU Jianhua;ZHU Rongquan;XIE Weichu;LEI Jingting

作者机构：北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学唐山研究院河北唐山063015 河北省智能装配与检测技术重点实验室河北唐山063015 北京遥感设备研究所北京100854 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFB3403800、2022YFB3304200) 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2025年第46卷第3期

页      码：274-288页

摘      要：两反式光学系统广泛应用于空间遥感、探测制导等领域,装配是影响光学系统成像质量的关键环节,当前各种装配误差与光学系统成像质量之间的关联关系缺少系统研究,无法为光学系统实时装调提供支撑。提出两反光学系统装配与成像的联合仿真方法。采用有限元仿真方法获得镜面面形误差,利用Zernike多项式对其进行精确拟合,通过光学产品设计与分析软件对包含Zernike多项式的镜面变形误差和装配位姿偏差进行光路成像仿真,以能量集中度作为成像质量定量评价指标,获得不同装配误差条件下的光学系统成像质量数据。建立包含局部和全局混合核函数的支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)代理模型,对装配误差和成像质量之间的关联关系进行精确拟合。研究结果表明:与单一核函数/无核函数的SVR模型相比,所建立的混合核函数SVR代理模型具有最小的成像质量预测误差(平均预测误差仅有6.51%);所提装配与成像联合仿真方法和混合核函数SVR代理模型,能够为不同装配误差条件下的光学系统实时装调提供辅助支撑。

主 题 词：光学系统 装配误差 能量集中度 支持向量回归代理模型 混合核函数 

学科分类：08[工学] 081105[081105] 0804[工学-材料学] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.12382/bgxb.2024.0278

馆 藏 号：203158134...