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随着微小卫星技术的发展,需要研制适于小卫星的轻型高分辨率宽覆盖空间相机,要求采用三反射镜光学系统。在空间微重力和温度载荷的作用下,反射镜及其支撑结构的结构变形将导致光学元件问的相对位置变化和光学元件的波前畸变。根据实际需要,提出小口径非球面反射镜支撑方法的研究课题。针对小口径非球面反射镜的支撑方案展开深入研究,并确定在此支撑情况下的面形精度。主要从以下几个方面对反射镜及其支撑结构展开研究:
1、从反射镜支撑结构设计出发,介绍、讨论了目前常用的反射镜支撑方式以及支撑原则,针对论文所用的反射镜,采用合适的反射镜支撑方案,并进行结构设计。
2、阐述了有限元法的原理及意义,以及反射镜面形误差评价的标准。
3、从光学元件及其支撑结构静力学、动力学特性以及热尺寸稳定性出发,建立结构模型,对带有支撑结构的反射镜进行分析,得出反射镜组件在重力载荷以及温度载荷条件下的PV值与RMS值,以及动力学环境下的应力响应与加速度响应,分析结果表明满足要求。
4、完成支撑结构的环境试验和力学试验,并根据试验数据与设计分析结果进行比较。分析设计及CAE分析与试验数据之间的误差原因。