摘要：从薄板弹性理论出发,对可实现曲率变化的环形线负载驱动模型进行分析,给出了基于该模型的大镜厚比变曲率反射镜的形变方程.以较小的驱动力实现较大的中心形变为目标,利用MATLAB软件对不同反射镜厚度、驱动环半径下的反射镜形变情况进行模拟计算,结果表明,反射镜厚度范围在2~4 mm之间、驱动环半径数值在反射镜有效半径1/2处最佳.以此为依据,设计并研制了口径为100 mm、厚度为3 mm的铍青铜环形线负载驱动变曲率反射镜结构及原型样片,给出了变曲率反射镜整体结构前10阶的振动模态分析结果.完成装配后,反射镜原型样片的面形精度接近λ/30（λ为波长）.对该结构进行极限曲率变化和面形精度保持的验证实验,通过对变曲率反射镜结构进行改进,环形线负载驱动能够实现超过30个波长（632.8 nm）的中心形变,且面形精度的变化与反射镜中心矢高的变化呈弱相关.

摘要：首先介绍了详普查相结合的空间光学观测技术在空间观测领域的重要应用,总结了详普查空间光学观测的实现方法和发展现状。分析了变形镜变焦的理论设计思路,提出了采用变形镜结合光学杠杆作用实现无运动部件变焦光学系统的设计方案,设计了一个变焦比为4的大视场四反射变焦光学系统。通过视场离轴消除了中心遮拦,其中第三镜为变形镜;通过控制其曲率的变化来实现系统焦距从625mm到2.5m的变换;为了分担变形镜所承担的光焦度,采用了分离主镜的光学设计方案,最终光学系统的成像性能达到衍射极限。同时,研制了缩比系统进行了关键技术原理性试验验证,并成功实现了基于无运动部件的4倍变倍成像效果。该技术的研究对于在未来构建新型的高分辨率详普查结合型有效载荷有一定借鉴作用。

摘要：将无运动部件变焦技术引入空间光学相机的设计中，能够在不干扰卫星平台工况的情况下使空间相机在通过目标区域上空时获取蕴含有目标不同层次信息的图像，从而为后续的识别、判读甚至超分辨率重建提供依据。无运动部件变焦的关键在于：基于光学杠杆效应的光学设计和可以产生较大尺度曲率变化的变曲率反射镜。目前已设计出一种无运动部件变焦原型光学系统，其中变曲率反射镜的有效口径不超过100mm，初始曲率半径为1740mm，且具备曲率增减双向变形能力。文章针对上述指标，设计了变曲率反射镜，并进行了有限元分析，利用具有高韧性、高抗拉断性以及高极限许用应力的碳纤维复合材料研制了反射镜，通过与13点高精度压电驱动器的集成，最终实现了变曲率镜的研制。试验结果表明，该球面变曲率镜可以实现1705~1760mm的曲率半径变化，对应的中心形变量接近23μm，优于国外同等规模器件所能达到的水平。