摘要：离轴三反相机光学元件的不对称性,给相机的温控设计带来较大难度,因此有必要研究各种温度场对离轴三反相机性能的影响,特别是大型离轴三反相机,由于其外形尺寸大、焦距长、构型复杂,增大了研究难度。文章针对某大型离轴三反相机,通过光机热集成分析的方法,研究了其性能受不同温度影响的变化规律,从而为设计合理的热控措施提供依据。通过计算相机真实在轨温度场,得到温度边界条件;利用集成分析软件仿真了10种温度工况下相机光机结构的变形规律;最后利用光学仿真软件计算出光机系统的成像品质。仿真结果表明:若干温度工况下,相机的反射镜更容易产生离焦现象,而不容易产生离轴和倾斜现象;相机对整机径向的温度差最敏感,对轴向的温度差最迟滞;均匀温度变化和单个反射镜的温度差变化对相机的成像品质不产生影响。

摘要：对超敏捷动中成像遥感卫星角速度快(6(°)/s)、角加速度大(1.5(°)/s^2)、成像参数随时空复杂多变等新问题,开展了超敏捷动中成像特点分析与成像参数仿真分析工作。构建了动中成像复杂模型,精确分析了动中成像合速度的变化规律。在此基础上,结合信噪比、调制传递函数(MTF)等计算公式,全面分析了不同成像条件下,动中成像系统的行频、TDI级数、姿态稳定度MTF、同步误差MTF、偏流修正误差MTF等随角速度的变化关系,为超敏捷动中成像卫星,尤其是卫星的成像电子学,提供了重要的设计依据。

摘要：空间遥感器指向镜支撑结构是指向镜的重要部分,用于维持指向镜位置并提供一维转动自由度,其结构形式的选择和设计对指向镜的功能具有重要影响。文章针对指向镜在轨微重力、存在转动的使用条件和温度变化大的环境特点,调研并总结了背部支撑、侧面支撑、周边支撑3类主要的支撑结构形式,分析了支撑结构设计的精密热设计和粘接技术等关键技术。在指向镜支撑结构设计时建议采用非传统的新型方案设计和模块化设计。

摘要：某高分空间相机的光学系统设计对某反射镜组件提出了超高面形、高稳定性要求。本文从实现最优光学性能角度出发(最终镜面面形精度RMS≤1/80λ),综合考虑材料选择、加工、装调、实验等多因素,优化设计了两种高性能反射镜组件方案。通过各类环境工况对反射镜性能的影响分析仿真,证实了两种设计方案的空间环境高适应性。尤其是对于真空环境下胶收缩和地面装配环境下强迫位移的影响分析,更体现了设计分析的完整和可靠。最终依据现有技术基础优选方案来进行实物研制,实验结果为面形RMS≤1/80λ,达到中小口径国内外领先水平。本文具有较强的工程应用价值和指导意义,能够促进遥感相机在空间环境中成像质量的提升。

摘要：同轴TMA大口径长焦距相机,主次镜间距较大且次镜支撑为大质量悬臂结构,为提高其动力学特性,其支撑多采用镜筒式结构。结合某轻质高刚度高稳定性镜筒设计指标要求,通过优化设计,采用了一种碳纤维三维编织碳化硅增强一体成型的镜筒。镜筒重量9.5 kg,一阶频率150 Hz,重力作用下变形4 μm。设计了镜筒的稳定性试验装置及测试方法,结果表明:经过多次振动,结构尺寸稳定在3 μm以内,组件具有较高抗振稳定性。热真空循环试验前后,镜筒结构尺寸亦未发生变化。通过自制镜筒线膨胀系数测试装置及方法,测得镜筒线膨胀系数为0.35 ppm。稳定性试验结果说明该镜筒结构设计合理,具有较高稳定性,目前该镜筒已成功运用于某高分相机,对高分辨率相机的轻型敏捷化设计具有一定参考意义。