摘要：立体测绘相机的结构力学分析和热分析是与有效载荷设计、制造和工程阶段状态确定密切相关的关键技术,基于CAE技术,对天绘一号立体测绘相机的结构进行了静力学、动力学性能分析、热光学性能分析和动力学载荷响应分析,研究了相机在微重力作用下抵抗变形的能力,相机抗外界干扰能力以及在发射、动力试验过程中的抗破坏能力。针对测绘相机正弦扫描Y向加速度响应过大的问题,基于Hyper Works软件对立体测绘相机模态进行了拓扑优化方法研究,预测了最佳的材料分布,建立了测绘基座的最优结构布局。根据拓扑优化结果修改后的测绘基座有效提高了立体测绘相机的动态刚度,使测绘相机的基频从105.5 Hz提高到114 Hz,提高了测绘相机动力学性能,降低了整机的Y向动力学响应,保证了改进测绘基座后测绘相机的力学环境适应性。试验结果表明,设计方法使测绘基座能有效满足系统的力学环境适应性要求,并提高方案设计和优化的效率。该优化设计方法对测绘相机研制以及其他空间光机结构的设计都具有一定借鉴意义。

摘要：分析了三线阵CCD立体测绘相机工作原理,设计了一种可工程化实施的测绘相机光机结构,此结构由3台相机互成角度装入测绘基座构成。单相机采用像方远心亚对称光学系统,由单镜组装入薄壁壳体的镜头、基于凸轮导向结构的调焦机构、基准镜和成像电器盒构成。测绘基座为测绘相机的高稳定支撑结构,采用7个筒单元、3个板单元与底座交错形成有机一体的结构形式。星敏支架为星敏感器的安装结构,采用3个筒单元和一个圆锥单元相贯而成一体的结构形式。运用PATRAN/NAS-TRAN软件对测绘相机进行工程分析表明,测绘相机组合体的强度和刚度好,满足航天光学遥感器的要求。振动试验结果表明,测绘相机一阶固有频率大于100 Hz,不会与整星产生共振;通过各种环境试验后,相机间基准镜坐标系变化小于4",测绘相机测量坐标系变化小于5"。通过在轨运行表明,测绘相机结构稳定,满足测绘精度要求。

摘要：为了满足三线阵CCD相机对刚度和稳定性的要求,提高相机测绘精度,本文在有限元优化分析的基础上完成了相机测绘基座的结构设计。对测绘基座的模态以及承受载荷情况下的自重变形以及自重变形引起的各相机光轴的变化量进行了分析。基于得到的测绘基座关键技术指标,研制了测绘基座专用的垂直度检测工具。对加工过程中测绘基座进行了跟踪检测,验证了该检测工具的可用性,确保测绘基座的几何精度。