空间相机是航天遥感器的重要核心之一,随着观测要求的提高,空间相机的口径也越来越大,相机的整体质量也随之增大。因此在保证相机成像质量的同时,高度轻量化的稳定支撑结构成为主要的研究方向。以某空间相机的支撑结构为研究对象,根据航天遥感器的发展过程和发展现状以及航天遥感器的作用,并且参考国内外各种经典航天遥感器的主支撑结构,介绍航天遥感器的结构组成,从理论分析、材料的选择、结构优化设计、仿真分析以及试验验证等方面对空间相机框架的稳定性进行研究。从空间相机所处的环境以及空间相机实现成像功能两方面考虑,可知设计相机框架不但要满足各个光学器件的安装要求,还要保证光学器件在各种力学环境中都能够保持原有的位置精度,能够稳定的成像,例如在重力、振动、冲击、噪声等环境下,框架都能够为相机提供足够的刚度。根据设计要求,空间相机框架材料的选择要考虑密度,弹性模量,线胀系数等因素,降低质量的同时保证相机的稳定性,同时由于框架的形状通常不规则,还要考虑加工因素,因此综合各方面性能,框架材料可以选择常用的低体积分数的铝基碳化硅复合材料,以及材料性能优异,可以广泛应用在各个领域的碳纤维复合材料。用低体积分数的铝基碳化硅复合材料设计某空间相机框架,需要利用有限元方法对框架结构进行拓扑优化,优化框架的结构形式,保证结构稳定的同时降低框架的质量。并且需要对优化后的框架进行仿真分析,计算框架的力学性能。同样的光学系统应用碳纤维复合材料设计支撑结构,通常需要从探讨碳纤维材料的性能出发,包括碳纤维材料的刚度、强度等方面,研究碳纤维复合材料的铺层方式及预埋件的联接方式对框架稳定性的影响。并且同样需要利用有限元方式对碳纤维框架进行仿真分析,并且将计算结果与低体分框架的计算结果进行对比。力学试验是设计空间相机的重要依据之一,也是是验证有限元仿真分析准确性的重要手段。因此需要了解振动试验的原理,准确模拟试验的环境条件,对碳纤维复合材料的空间相机框架进行正弦振动试验,通过试验结果表明碳纤维框架的稳定性满足使用要求,同时验证了有限元模型分析的准确性。