摘要：从满足空间光学遥感器反射镜在复杂工况下综合面形误差要求的角度出发,介绍了长条型反射镜柔性支撑结构材料的选择,讨论了反射镜轻量化及柔性支撑结构的设计方法,采用有限元法进行了工程分析及多次迭代优化,设计出了一种在不同重力方向下引入面形误差变化量RMS值小于λ/40(λ=632.8nm)的反射镜柔性支撑结构。检测实验证明,各项指标均满足设计要求。

摘要：为验证聚合物基体在真空环境产生的逸气效应对复合材料尺寸稳定性的影响,对环氧树脂和氰酸脂两种基体的碳纤维复合材料的真空逸气性能进行了试验研究。首先从理论上分析了膨胀系数与逸气系数之间的关系,获得了二者尺寸稳定性存在差异的理论依据。然后设计了能够精确测量尺寸和质量变化的试验组件,按照卫星环境试验条件对多组试验组件进行了3轮真空试验,精确测量了试验前后试验组件的尺寸和质量。试验结果表明：环氧树脂基体和氰酸脂基体的复合材料质损率（TML）分别为0.033%~0.06%和0.014%~0.029%;环氧树脂基体和氰酸脂基体的复合材料尺寸变化量分别为2~8μm和1~3μm。另外,环氧树脂基试件的质量变化约为氰酸脂基的2倍,说明两种材料在真空环境下的尺寸稳定性有差异。

摘要：现代空间光学遥感器向着大口径、长焦距的方向发展。焦距变长意味着主次镜间隔变长,也就意味着次镜的系统公差更难保证。针对次镜严格的公差要求,本文提出了一种空间桁架结构的设计理念。根据静定空间桁架原理,设计了两种结构方案,采用有限元分析软件,对两种方案进行了分析,求得前三阶固有频率、绕X轴的倾角和Y方向刚体位移。分析结果表明,设计方案1的一阶模态为78Hz,绕X轴的倾角为2″,沿Y轴的最大刚体位移是0.04mm;设计方案2的一阶模态为113.7Hz,绕X轴的倾角为1.5″,沿Y轴的最大刚体位移是0.022mm。两种方案都能满足设计要求,而方案2比方案1有明显优势。静定空间桁架原理为空间相机结构设计提供了可靠的理论依据。

摘要：空间相机遮光罩的温度波动直接影响附近光学元件的温度波动，而光学元件的热变形将导致光学成像质量的下降。针对一种高分辨率空间相机的遮光罩，提出了几种不同的热控方案并进行了比对分析。首先，介绍了空间相机遮光罩的一般热控措施及效果并分析了影响空间相机遮光罩温度波动的外热流及传导热阻；然后通过仿真分析得到了三种不同热控方案下的温度数据及主动加热功耗数据，经过比对分析后选用了主动加热功耗少、温度波动范围小的热设计方案。最后，通过热平衡试验及在轨数据验证了选用方案的有效性。空间相机遮光罩的在轨温度范围为4.8～9.2℃，次镜温度范围为17.8～17.9℃，与仿真分析结果一致性良好，热设计合理有效，满足任务需求。

摘要：为了弥补离焦产生的影响,本文从离轴TMA航天测绘相机的工程实际出发,提出了一种基于滚珠丝杠及连杆的离焦补偿机构,分析了机构的设计需求,确定了机构的调节位置,对机构进行了结构设计、精度设计可靠性分析以及性能检测。机构的X轴晃动为±2.7″,Y轴晃动为±3.3″,曲线拟合残差小于2μm,抽检最大误差为5μm,机构具备良好的自锁性能。性能检测结果表明该机构综合性能良好,适合在离轴TMA航天测绘相机中使用。

摘要：为了简化六自由度并联机构的参数标定过程,提高标定效率,降低标定成本,提出了基于正交位移测量系统的位姿测量装置及方法。首先,研究了该装置的位姿解算方法,利用空间解析几何的方法,求解其运动学正解与逆解。其次,利用微小位移合成法,建立了并联机构及正交位移测量系统组合体的误差模型。然后,基于误差模型,构建了组合体参数误差辨识的最优化问题数学模型,其中,传感器示值的平方和最小为目标函数,组合体的结构参数误差为设计变量。最后,利用正交位移测量系统对六自由度并联机构位姿进行测量,利用OASIS奥希思软件直接搜索出参数误差最优解,将其补偿到并联机构控制系统中,完成并联机构的参数标定。标定前后位姿误差对比表明:最大位置误差降低了58%~96%,最大姿态误差降低了92%~97%。利用正交位移测量系统进行并联机构参数标定,不仅可有效提升并联机构的定位精度,还可有效简化标定工作,提升标定效率,降低标定成本。

摘要：为实现静止轨道空间光学遥感器的多谱段成像,研究了光学系统特定谱段的多光谱成像的方法。对两种滤光模式进行了对比,选择透射式滤光方案进行不同谱段光线的切换。结合本项目光学系统的特点,确定了在光学系统中光线集中度较高的焦平面附近设置滤光轮机构的方案。通过对多种转动机构特点的比较,设计了一种基于正五棱锥台基座的新型滤光轮机构,该机构由滤光轮组件和滤光轮驱动机构两部分组成。介绍了滤光轮机构的组成和工作原理,最后,在环境模拟试验前后对滤光轮机构进行了综合性能测试。测试结果表明:该机构具有结构强度高、结构紧凑、精度高、稳定可靠等特点。试验前后滤光片面形精度RMS值均优于λ/30,机构转动精度优于25″,机构自锁性能良好,满足复杂空间环境下光学遥感器多谱段成像的要求。

摘要：为了减小偏流角对空间光学相机成像质量的影响,分析了偏流角对空间光学相机成像质量的影响,对偏流角产生的原因及其像移补偿原理进行了研究。根据某空间光学相机的特点,采用在相机上设计调偏流机构的方法进行偏流角的补偿。通过几种常用的调偏流机构的比较,确定了采用双向丝杆螺母驱动的调偏流方案实现焦平面偏流角的调整。对调偏流机构进行了有限元分析,分析结果表明调偏流机构具有较高的刚度和动态强度。对调偏流机构进行了振动试验,并在试验前后进行调偏流机构精度的闭环检测,检测结果表明调偏流机构精度优于1′,调偏流机构偏流角调整范围为+5°～-5°,满足设计要求,实现了高精度的偏流角补偿。该调偏流机构具有强度高、刚度高、结构紧凑、稳定性好等优点。

摘要：超精密位移测量技术不仅是精密机械加工的基础,在以摩尔定律飞速发展的芯片制造行业中也起到决定性的作用。以光栅栅距为测量基准的光栅位移测量系统被广泛应用于多维测量系统,光栅位移测量系统与激光位移测量系统相比,大大降低了对使用环境的湿度、温度和气压的要求。本文主要介绍了近年来国内外基于二维光栅的位移传感系统光学结构的发展现状,从零差式和外差式光栅干涉测量原理入手,综述了基于单块二维光栅的光学结构到多块二维光栅耦合设计的光学结构发展历程,对比分析了几种二维光栅位移测量系统的优缺点,并展望了二维光栅位移测量系统发展趋势,总结了二维光栅位移测量系统的工程化进程。

摘要：闽台两地血脉相连、习俗相近,而以惠安崇武派石雕为代表的传统建筑装饰更具有深厚的文化渊源。本文以惠安崇武派石雕为切入点,分析其发展源流及现状,总结其当前面临的困境,提出抢救、保护与传承海峡两岸传统建筑装饰的举措。从而弘扬中华优秀传统文化,助力乡村振兴,增进两岸文化认同。