轻小型空间遥感相机精密调焦机构设计与试验

作     者：王凯 闫勇 徐明林 左玉弟 金光 陶淑苹 Wang Kai;Yan Yong;Xu Minglin;Zuo Yudi;Jin Guang;Tao Shuping

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 

基　　金：吉林省自然科学基金(20170101164JC) 吉林省优秀青年人才基金(20180520193JH) 吉林省重点科技攻关项目(20170204049GX) 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2018年第47卷第12期

页      码：235-241页

摘      要：空间遥感相机在发射过程中及其在轨运行时,由于大气压力、温度、力学环境等的变化,导致焦面离焦。为了满足成像质量要求,相机在空间投入使用之前必须对偏离的焦面进行校正。针对轻小型空间相机的使用特性及要求,设计了一套调焦范围±3 mm的像面移动式调焦机构,质量仅为3.25 kg。利用蜗杆传动的自锁性,防止焦面组件在外力作用下发生窜动。选用微型精密级直线滚动导轨保证CMOS靶面的直线性精度。同时利用光电编码器(16位)实时反馈靶面的位置信息,以保证其定位精度。对调焦机构进行了理论分析、动力学分析及试验验证、精度测试及分析、焦面标定试验等。试验结果表明:调焦机构的一阶固有频率为182.7 Hz,可以有效地避免共振现象;CMOS靶面的直线性精度优于20″,定位精度优于±4.2μm,满足调焦精度要求;焦面标定试验验证了调焦机构设计的有效性,满足了空间遥感相机的成像质量要求。

主 题 词：空间相机 调焦机构 焦面离焦 动力学 精度分析 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA201847.1218004

馆 藏 号：203454382...