摘要：简述了空间遥感器的空间应用环境和三反射镜消像散(TMA)轻型遥感器的特点,介绍了遥感器设计中材料选择的重要性及影响,在TMA轻型遥感器研制中选用了具有高导热性和高比刚度的SiC和SiC/Al复合材料。对SiC和SiC/Al复合材料与常用光机材料的空间应用综合品质因子进行了比较,SiC材料的综合品质因子为8072.92,是常用光学材料的3～8倍,高体分SiC/Al复合材料的综合品质因子为1687.50,为常用机械材料的5～9倍。对遥感器的主框架进行了模态分析和试验,验证了分析计算模型的正确性;对遥感器进行了空间环境下光机热的集成计算,得出了在空间环境下遥感器的光学传递函数。计算及实验证明,这些材料的应用提高了遥感器的机械性能和热性能,提高了TMA轻型空间遥感器的空间适应能力。

摘要：针对可见光相机CMOS输出大数据量时出现压缩系统实时传输困难的问题,提出了一种基于ADV212的实时视频压缩方案。首先根据CMOS视频格式以及ADV212工作原理,提出利用Custom-specific工作模式为各种格式的视频提供接口,并通过FPGA内部的块RAM以及SDRAM的乒乓操作对数据进行缓存,显著地提高了工作效率;之后,为了适用于不同应用场合,本文方法实现了码流的存储后传输以及直接传输之间的切换,并通过纠错编码极大地提升了闪存的纠错能力;最后,为了验证方法的可行性,基于压缩板以及解压板进行了实验验证。结果表明,压缩系统可实现实时稳定的工作,通过软件设置,系统可以实现极高的压缩比,压缩比为80∶1时的平均峰值信噪比(PSNR)为28.238db,压缩比为150∶1时的PSNR为26.165db,解决了在大数据量下压缩系统硬件实现困难以及实时传输困难等问题。

摘要：设计了一种空间TDICCD(时间延迟积分电荷耦合器件)相机动态成像地面检测系统,用于模拟相对空间飞行器的地面像移,验证TDICCD相机的像速匹配能力和动态成像质量。系统采用精密转台和偏流转台模拟卫星绕地球运动和卫星受地球自转影响而在不同纬度产生不同的偏流运动。精密转台用永磁力矩电机驱动,用锁相锁频伺服控制策略控制稳速精度达到0.0297%。偏流转台用步进电机控制,偏流角的平均转角速率约为0.02°/s,偏流角位置的数据引导跟踪精度优于±5′。设计的检测系统的精度满足TDICCD相机动态成像检测的指标要求,已在某型号空间可见光相机的研制中获得了应用。

摘要：针对空间光学遥感器圆形反射镜在安装过程中会由于采用间隙配合胶接方法在温度变化时产生非对称应力从而引起非对称像差(主要表现为像散),以及使用的胶层为非线性材料使反射镜面形变化不可逆从而降低结构可靠性等问题,提出了基于过盈配合的无隙支撑方法。该方法依据最小势能原理,使用柔性块以过盈配合的方式固定反射镜。采取线性搜索方法分析得到了适当的过盈量(0.03 mm),利用有限元方法模拟实际工况,得到镜面面形变化情况。对反射镜组件进行温度循环试验,并利用干涉仪对反射镜进行检测。试验显示,温度变化±4℃时,镜面面形RMS值最大为0.018λ,符合设计要求(RMS值≤0.02λ),干涉图表明反射镜受力均匀、无像散;在温度循环试验中,反射镜面形变化可逆。这些结果表明,对于圆反射镜,采用无隙支撑方法能够很好地解决温度变化对镜面面形的不利影响。

摘要：为了弥补在动漫角色形象的设计中设计师与观赏者之间的认知差异,通过观赏者对动漫角色形象的感性意象认知进行了探索性的研究,提出基于感性意象的动漫角色形象设计评价方法,建立观赏者与设计师之间的感性意象认知匹配模型.通过问卷调查、焦点小组和语差法感性意象评价等实验方法得到观赏者数据,经因子分析法统计数据,提取了动漫角色形象的6个吸引力因子:总体感觉、能力特质、个性魅力、设计元素、所处情境和造型设计,建立观赏者感性意象与动漫角色形象之间的映射模型.以动画片《郑和下西洋》的主要角色为例,构建评价因子知识库和通用的计算机辅助动漫角色形象感性意象评价系统.基于此系统,设计师可以快速获取观赏者对动漫角色形象的评价,提高动漫作品的开发设计效能,验证了基于感性意象的动漫角色形象设计评价方法的有效性.

摘要：光学积分器是实现太阳模拟器辐照面均匀性的关键元件,构成光学积分器的元素透镜的数量和形状直接影响太阳模拟器的均匀性。本文采用仿真分析的方法研究了6种不同数量的元素透镜对辐照面均匀性的影响,并得出了5个重要结论;同时研究了采用两种不同形状的元素透镜对辐照面均匀性的影响,指出当要求辐照面为圆形时,正六边形元素透镜较正方形元素透镜的结构更佳。本文研究结论可为太阳模拟器中光学积分器的设计和选型提供重要参考。

摘要：针对采用离轴三反(TMA)光学系统的空间相机中光学系统主镜和三镜的轴向位置接近的特点,提出了主三镜共基准一体化结构来提高光机结构的精度和稳定性。利用一块高刚度、高度轻量化整体背板替代分离的主镜和三镜背板,以实现主镜和三镜光学加工、检测和装调的基准统一。由于此整体背板同时也是主框架的组成部分,故降低了结构整体重量,提升了光机结构动/静态刚度。对采用主三镜共基准一体化结构的空间相机进行干涉检测,结果表明主镜和三镜的各视场镜面面形最大分别为0.024λ和0.013λ,均满足光学公差要求。对铝结构样机进行了多入多出(MIMO)自由模态测试,测得一阶模态频率为48 Hz,对应原理样机一阶约束模态频率114 Hz,满足结构刚度要求。在离子束光学精加工过程中,通过分时对主镜和三镜进行加工,省去了主镜和三镜分离结构加工用的散热时间,加工效率提高了约50%。主、三镜共基准一体化结构的应用提高了离轴TMA空间相机的性能和光学精加工效率,为高分辨力宽视场空间相机的光机结构设计提供了参考。

摘要：为了实现对微弱信号的光谱分析,采用Offner光学结构制作了高光通量高分辨率阿达玛光谱仪,并对光谱仪入射狭缝的类型选择进行分析。利用MEMS加工技术制作出阿达玛微硅片狭缝阵列,分析了入射狭缝的衍射现象,推导出衍射后的光强分布公式。采用Matlab软件对光强分布进行仿真,搭建了实验测量平台验证仿真结果。结果显示,在相同的条件下,阿达玛S15型狭缝阵列的光通量是阿达玛循环S15型狭缝阵列的1.45倍,推导得出的衍射光强分布公式正确,仿真方法准确,测试方法合理,表明阿达玛S型微硅片狭缝阵列适合本文设计的光谱仪。

摘要：从恒星光电探测系统的杂散光光源入手,分析了杂散光的产生和传输特性,建立了杂散光对恒星光电探测系统影响的评价指标,然后提出了合理抑制杂散光的方案,用于指导光机系统的结构设计。通过遮光罩、挡光环以及表面涂层处理技术来削弱杂散光对光机系统的影响,利用软件对该光机系统结构进行杂散光模拟分析。对比模拟工况下消除杂散光前后的点源透射率(PST)曲线,结果表明光机系统探测像面PST下降了两个数量级,达到10-8～10-10。场外星等探测得到的现场数据进一步证明,该设计方案可以有效地抑制杂散光对光电探测系统的影响,从空间背景中提取出五等星探测图,得到了清晰的探测图像。

摘要：为提高航天遥感器温度场的分析精度,解决轨道环境热传导与热辐射的综合处理问题,提出在航天遥感器温度场分析中采用边界元求解技术.经理论推导,建立了不同体单元的边界元间辐射热导率表达式和边界元与体单元间的热传导率表达式,解决了轨道环境温度场分析中热传导与热辐射的综合处理问题.应用I-DEAS软件,以某航天遥感器为例进行了具体计算.结果表明,基于边界元技术进行温度场分析能够有效解决热传导与热辐射的综合处理,求解精度较高,遥感器反射镜稳态分析温度分布和在轨瞬态分析温度曲线变化清楚,可以作为进一步精密热控设计的依据.