空间望远镜次镜六自由度调整机构精密控制
望远镜光轴与分光计主轴垂直的调节技巧
望远镜光轴与分光计主轴垂直的调节技巧望远镜光轴与分光计主轴垂直的调节技巧望远镜和分光计是天文学中常用的仪器，它们的精度和准确性对于天文学研究至关重要。
在使用这些仪器时，望远镜光轴与分光计主轴垂直的调节是非常重要的。
下面将介绍一些调节技巧。
首先，我们需要了解望远镜和分光计的基本结构。
望远镜由物镜、目镜和支架组成，物镜是望远镜的主要光学元件，目镜用于观察物镜成像的图像。
分光计由光源、棱镜、准直器、色镜和目镜组成，光源发出光线，经过棱镜分光后，进入准直器，再经过色镜，最后进入目镜。
在进行调节时，我们需要将望远镜和分光计放置在水平的平台上，并将望远镜和分光计的支架固定好。
接下来，我们需要进行以下步骤：第一步：调节望远镜的光轴将望远镜对准一个远处的物体，调节目镜的焦距，使其成像清晰。
然后，将目镜向上或向下调节，使其与物镜的光轴重合。
这样，望远镜的光轴就调节好了。
第二步：调节分光计的主轴将分光计的光源打开，调节准直器，使其发出的光线垂直于分光计的主轴。
然后，将目镜对准光源，调节目镜的焦距，使其成像清晰。
接着，将目镜向上或向下调节，使其与光源的光线重合。
这样，分光计的主轴就调节好了。
第三步：调节望远镜和分光计的相对位置将望远镜和分光计的支架固定好后，将望远镜对准分光计的光源，调节望远镜的焦距，使其成像清晰。
然后，将目镜向上或向下调节，使其与分光计的主轴重合。
这样，望远镜和分光计的相对位置就调节好了。
最后，我们需要进行一些检查，确保望远镜和分光计的光轴垂直。
可以将望远镜对准一个远处的物体，然后将分光计的光源打开，观察分光计的目镜中是否能够看到物体的图像。
如果能够看到，说明望远镜和分光计的光轴垂直。
总之，望远镜光轴与分光计主轴垂直的调节是非常重要的，它直接影响到天文学研究的精度和准确性。
通过以上的调节技巧，我们可以轻松地调节望远镜和分光计的光轴，确保它们垂直，从而提高天文学研究的质量和效率。
地基大口径望远镜系统结构技术综述
地基大口径望远镜系统结构技术综述张景旭【摘要】The developing status of large aperture ground-based telescopes is reviewed in this paper.The significance of bigger apertures for telescopes and their main technological approaches are expatiated and the summary on appliance values of modern large aperture telescopes is given.Then,it introduces five kinds of modern typical large telescope systems,which represent the topmost technological level.The key structures and technologies of large telescopes about mount,telescope tubes,primary mirror supports and secondary mirror assemblies are disscussed.Finally,it summarizes the developing trends of the large aperture ground-based telescopes and points out that some of the optical systems in the telescopes have been changed from coaxial systems to off-axial systems,while they are better application prospects.%概述了地基大口径望远镜的发展状况,阐述了口径变大的意义及实现的关键技术途径。
詹姆斯 韦布空间望远镜
主镜的镜面作为全体也形成六角形，聚光部和镜面都露在外面，容易让人联想到射电望远镜的天线。另外， 它的主体也不呈筒状，而是在主镜下展开座席状的遮光板。
詹姆斯·韦布空间望远镜
铍镜衬底使所有子镜可拼接成传统意义上的一面镜子。衬底厚度约为5cm，“前”反射面被高度抛光，“后” 面被精密加工成比实心结构更轻的“蛋架型”结构。
底板接口柔性部件（BIF）接口将主镜连接到望远镜底板上，该底板支撑主镜全部的18块子镜。精密加工而 成的柔性部件像精致的弹簧一样，可承受从室温到零下190度的温度变化引起的热胀冷缩。
除了这些连接到底板上的，每块子镜上的还有很多这种柔性部件。
支持装置
观测装置
遮阳装置
NIRCam近红外照相机 NIRSpec近红外摄谱仪 MIR中红外装置 FGS精细导星传感器
主镜的直径的比发射它用的火箭更大。主镜被分割成18块六角形的镜片，发射后这些镜片会在高精度的微型 马达和波面传感器的控制下展开。但是，此法不会跟凯克望远镜一样，不必像地面望远镜那样必需根据重力负荷 和风力的影响而要按主动光学来时常持续调整镜段，故詹姆斯·韦布空间望远镜除了初期配置之外将不会有太多 改变。
2022年3月16日举行的新闻发布会上，JWST科学家、美国太空望远镜科学研究所的Marshall Perrin表示， 这是有史以来从太空拍摄的分辨率最高的红外图像。
图像显示了一颗名为2MASS J+的明亮恒星。如果校准不够精确，图像中可能会有该恒星的多个副本。但这张 图像表明，现在所有镜面一起工作，拍下了一个恒星的单一图像，恒星周围是遥远的星系。
拍摄图像
2022年2月12日消息，美国宇航局（NASA）当地时间周五公布了詹姆斯・詹姆斯·韦布空间望远镜 (JWST) 拍摄的首批图像，代表了该望远镜 18个主镜部分校准早期阶段的能力。图像中出现的 18个光点都代表着同一颗 被称为 HD的恒星，由不同的主镜看到。从每个主镜部分收集的光被反射回 JWST的次镜，然后使用望远镜的关键 成像设备近红外相机 (NIRCam)进行测量。
天文望远镜原理和制作方法
天文望远镜原理和制作方法天文望远镜是一种用于观测天体的仪器，它可以放大天体的图像，使观测者能够更清晰地观察天体。
天文望远镜的原理和制作方法是天文学研究中的重要内容，本文将对此进行详细探讨。
一、天文望远镜的原理天文望远镜的原理是利用透镜或反射镜将光线聚焦到一个点上，形成一个放大的图像。
根据镜头类型的不同，天文望远镜可分为折射式望远镜和反射式望远镜两种。
1. 折射式望远镜折射式望远镜是利用透镜将光线聚焦到一个点上的一种望远镜。
它包括物镜和目镜两个部分，物镜是用于聚集光线的透镜，目镜是用于观察的透镜。
物镜通常是一个大型的凸透镜，目镜是一个小型的凸透镜。
物镜聚焦光线形成实像，目镜再放大这个实像，使其变得更清晰。
2. 反射式望远镜反射式望远镜是利用反射镜将光线聚焦到一个点上的一种望远镜。
它包括主镜和次镜两个部分，主镜是一个大型的凹面镜，用于聚集光线，次镜是一个小型的凸面镜，用于观察。
主镜将光线聚焦在焦点上，次镜再将光线反射到目镜中，形成一个放大的图像。
二、天文望远镜的制作方法天文望远镜的制作方法主要包括以下几个步骤：1. 设计天文望远镜的设计是非常重要的，它需要考虑到望远镜的焦距、口径、放大倍数等因素。
设计完成后，需要进行计算和模拟，确认望远镜的性能。
2. 制作主镜制作主镜是制作反射式望远镜的关键步骤。
主镜需要使用高质量的玻璃和金属，制作过程需要精密的加工和抛光。
主镜的曲率和表面质量对望远镜的性能有重要影响，因此制作主镜需要非常谨慎。
3. 制作次镜和目镜制作次镜和目镜相对来说比较简单，需要使用高质量的透镜材料，通过加工和抛光制作出准确的曲面。
次镜和目镜的质量对望远镜的性能也有重要影响，因此需要严格控制制作过程。
4. 装配将主镜、次镜和目镜装配在一起，需要使用精密的夹具和调节器材，调整各个透镜之间的距离和角度，使其达到最佳的性能状态。
5. 调试制作完成后，需要进行调试，检查望远镜的性能是否符合要求。
需要进行调整和校准，使其能够达到最佳的观测效果。
分光计中望远镜调节方法总结
分光计中望远镜调节方法总结
在望远镜中，调节是一项重要的工作，它直接影响到望远镜的使用效果。
本文介绍分光计中望远镜调节方法的总结，以供技术人员参考。
首先，在放置望远镜的地点应当选择一个清晰可见的角度，这样可以使望远镜的结构能够完全可见。
其次，望远镜的装配应当垂直平行，因为这样可以减少安装望远镜时竖直偏差的影响。
最后，当进行望远镜调节时，应当仔细调整望远镜的中心轴，以便调节出清晰的画面。
第一步是进行望远镜的调焦，可以通过控制望远镜的焦距来调整图像的清晰度。
这一过程应当缓慢进行，因为突然的调整很容易造成图像的失真。
其次，就是调整光学元件的位置，通过移动反射镜和透镜的位置，可以得到更清晰的光学画面。
第三步是调整轴向，在这一步中，需要通过调整中心轴来调整望远镜。
通常，在垂直方向调整轴向，会影响望远镜的调节精度，因此，调节轴向时应当尽可能保持水平。
此外，在调整轴向时，应该重视视场宽度，并注意调整中心轴，以便得到清晰的图像。
最后，是调整视距。
由于分光计的规格是固定的，因此，在调整视距时，应当控制好望远镜的视距，以免影响望远镜的使用效果。
总结以上，分光计中望远镜调节方法应当首先考虑望远镜的放置位置、装配方式和中心轴的调整，依次考虑调焦、调整光学元件位置、调整轴向以及调整视距等。
此外，在调整望远镜时，应当注意调整精
度，保持视场宽度，同时控制好望远镜的视距，以保证望远镜的使用效果。
以上就是本文对分光计中望远镜调节方法的总结，希望对技术人员有所帮助。
通过仔细的调节望远镜，可以获得更清晰、更准确的图像，也可以有效地提高使用效果。
空间光学精密展开机构展开方法的初步探讨
综合国内外 已有的研究成果 ， 间光学精密展 空 开 机构 可按 照如 图 ｌ 示方 法进 行分 类 ： 所
ｉ叶弦折叠式
按 主镜 展 开方 式 分类
Ｋｅ Ｗ ｏ ｄ Ｏｐ ｉａ ｅｅ ｃ ｐ ｙ ｔｍ Ｐｒｃｓｏ ｅ ｌｙ ｌ ｃ ａ ｉｍ Ｄｅ ｌｙ ｅ ｔａ ｐ ｏ ｃ Ｓ ａ ｅｔｃ ｎ ｌ ｙ ｒ ｓ ｔｃ ｔｌｓ ｏ ｅ ｓ ｓｅ ｌ ｅ ｉｉｎ ｄ ｐｏ ａ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｂ ｓ ｐｏ ｍ ｎ ｐ ｒａ ｈ ｐ ｃ ｅ ｈ ｏ —
Ａ ｓ ａｔ ｈｓ ａｅ ｒ ｌ ｓ ｅ ｅｓａｅｏｔ ａ—ｐｅｉｏ ｅｌ ａｌ ｍ ｃａｉ ｓ（ Ｏ Ｄ ，ａｄｓｍ ｅ ｂｔ ｃ Ｔ ｉ ｐｐｒ ｓ ｃ ｓｉ ｓｈ ｐｃ ｐｉ ｌ ｒ ｓ ｎｄｐ ｙｂｅ ｅｈｎｓ Ｓ Ｐ Ｍ） ｎ ｅ — ｒ ｉ ｆｔ ａ ｆ ｔ ｉ ｃ ｃｉ ｏ ｍ ｏ ｄ
ｐｏ ａ ｌ ｐ ｃ ｐ ｉａ ｓ ｓｅ ｌ ａｙ ｅ ｎ ｔｅ ａｐ ｃ ｆｄ ｐｏ ｍｅ ｔｍ ｔｏ ｓａ ｄ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｓ ｌｙ ｅ ｓ ａ ｅ ｏ ｔ ｌ ｙ ｔｍｓａ ｅ ａ ｌ ｚ ｄ ｉ ｅ ｔ ｏ ｅ ｌｙ ｎ ｅ ｄ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ．Ｂ ｓｄ ｏ ｉ－ ｂ ｃ ｎ ｈ ｓ ｓ ｈ ｎ ｉ ｃ ｈ ｃ ｓｉｎ ｏ ｅ ｒｂｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｒｃ ｓ ，ｓ ｍｅ Ｓ Ｐ Ｍ ｅ ｉ ｄ ｉ ｅ ｌ ｒｐ ｓ ｄ． ｕ ｓｏ ｋ ｙ ｐ ｏ ｌｍ ｉ ｅ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ Ｏ Ｄ ｄ ｇ ａ ｖｃ ａ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｆ ｓ ｈ ｓｎ ｓ
摘 要 文章对空间光 学精 密展 开机构（ 以下简称展开机构 ） 进行分类， 分析 了几种典型可展 开空间光 学系统的展开方法和特点。讨论 了展开机构设计需要考虑的主要 因素 ， 并给 出设计建议 。
法国舒曼精密六维台样本2015
六维台
有效负载
上平台尺寸 平台零位高度
重量 控制
控制盒尺寸 （W×D×H）
界面
需求电源
200 kg 垂直方位 80 kg 水平方位
ø300 mm 350 mm
32 kg
Rack 19″ ,3U 450×435×133 mm
以太网 230 V AC 50-60 Hz
轴坐标
范围
(1)
分辨精度
线行程 Tx
±75 mm
0.5 μm
线行程 Ty
±75 mm
0.5 μm
线行程 Tz
±50 mm
0.5 μm
角度轴 Rx
±15°
2.5 μrad
人体工程控制系统 六维台的控制系统是由 SYMETRIE 独立研发的，分为两种模式： 一种独立的系统，具有专用的应用程序接（API） 一种专用控制软件通过人机图形用户界面（GUI）。
六维台
有效负载 上平台尺寸 中心孔径 平台零位高度
重量 控制
控制盒尺寸 （W×D×H）
界面
需求电源
500g 垂直方向 ø70 mm/2.76 in ø31 mm/1.22 in 65 mm/2.56 in
±20 mm
0.1 μm
线行程 Ty
±20 mm
0.1 μm
线行程 Tz
±10 mm
0.1 μm
角度轴 Rx
±10°
2 μrad
角度轴 Ry
±10°
2 μrad
天文望远镜基础知识-天文知识
天⽂望远镜基础知识-天⽂知识天⽂望远镜基础知识-天⽂知识天⽂望远镜是现在天⽂学最基本的仪器，也是⼴⼤天⽂普及⼯作者和天⽂爱好者必备的观测⼯具。
天⽂望远镜的光学系统 根据物镜的结构不同，天⽂望远镜⼤致可以分为三⼤类：以透镜作为物镜的，称为折射望远镜；⽤反射镜作为物镜的，称为反射望远镜；既包含透镜，⼜有反射镜的，称为折反射望远镜。
往往有的天⽂爱好者买了⼀块透镜，以为这就解决了望远镜的物镜问题。
其实，⼀块透镜成像会产⽣象差，现在，正规的折射天⽂望远镜的物镜⼤都由2～4块透镜组成。
相⽐之下，折射天⽂望远镜⽤途较⼴，使⽤⽅便，⽐较适合做天⽂普及⼯作。
反射望远镜的光路可分为⽜顿系统和卡塞格林系统等。
⼀般说来，对天⽂普及⼯作，特别是对观测经验不⾜的爱好者来说，⽜顿式反射望远镜使⽤起来不太⽅便，其物镜⼜需经常镀膜，维护起来也⿇烦。
折反射望远镜是由透镜和反射镜组成。
天体的光线要受到折射和反射。
这类望远镜具有光⼒强，视场⼤和能消除⼏种主要像差的优点。
这类望远镜⼜分施密特系统、马克苏托夫系统和施密特卡塞格林系统等。
根据我们多年实践的经验，中国科学院南京天⽂仪器⼚⽣产的120折射天⽂望远镜对于天⽂普及⼯作和⼴⼤天⽂爱好者来说，是⼀种既⽅便⼜实⽤的仪器。
望远镜的光学性能 在天⽂观测的对象中，有的天体有视⾯，有的没有可分辨的视⾯；有的天体光极强，有的⼜特微弱；有的是⾃⼰发光，有的是反射光。
观测者应根据观测⽬的，选⽤不同的望远镜，或采⽤不同的⽅法进⾏观测；⼀般说来，普及性的天⽂观测多属于综合性的，要考虑“⼀镜多⽤”。
选择天⽂望远镜时，⼀定要充分了解它的基本光学性能。
⼝径--指物镜的有效直径，常⽤D来表⽰； 相对⼝径--指物镜的有效⼝径和它的焦距之⽐，也称为焦⽐，常⽤A表⽰；即A＝D/F。
⼀般说来，折射望远镜的相对⼝径都⽐较⼩，通常在1/15～1/20，⽽反射望远镜的相对⼝径都⽐较⼤，通常在1/3.5～1/5。
观测有⼀定视⾯的天体时，其视⾯的线⼤⼩和F成正⽐，其⾯积与F2成正⽐。
1m红外太阳望远镜镜面位置误差致光轴偏移分析
1m红外太阳望远镜镜面位置误差致光轴偏移分析董雪岩;许方宇;陈骥;罗永芳【摘要】Taking the 1 m new vacuum solar telescope(NVST) of the Yunnan Observatories as an example, this paper analyzed quantitatively the maladjustment of the optical imaging components(such as the primary mirror and the secondary mirror) on the optical axis deviation. The influence of the decentration or tilt of the secondary mirror on the optical axis and the field of view is discussed and the allowable deviation of the optical axis of the NVST is analyzed under the combination of the two factors. We noticed that decentration and tilt can sometimes compensate each other, mitigating damage of telescope imaging quality. When thelimit offset reaches 4.5 mm and 0.392, the optical axis offset is 0.392, which is far larger than the design field of view of telescope. It is concluded that the optical axis stability is a necessary index to test the results of large telescope alignment.%定量分析了云南天文台1 m新真空红外太阳望远镜（简称NVST），副镜失调误差对主光轴偏移的影响。
自准法调节望远镜原理
自准法调节望远镜原理
自准法调节望远镜是一种通过自动调节光学系统来保持光路稳定的望远镜。
它主要由反射镜、光电传感器、控制电路和驱动机构等部分组成。
工作原理：
当望远镜的光路发生微小变化时，例如温度变化、机械震动等，会导致像差的产生。
为了保持像差在可接受范围内，需要对光学系统进行微小调整。
自准法调节望远镜通过反射镜将入射光线引入到光电传感器中，传感器会检测出像差并将信号传输给控制电路。
控制电路会根据信号大小和方向来计算出需要进行的微小调整，并将指令发送给驱动机构。
驱动机构根据指令来移动反射镜，使得入射光线经过微小调整后能够重新聚焦在同一点上。
具体步骤：
1. 入射光线经过主反射镜后被反向折回到次反射镜上。
2. 次反射镜将入射光线引入到光电传感器中。
3. 光电传感器检测出像差并将信号传输给控制电路。
4. 控制电路根据信号大小和方向来计算出需要进行的微小调整，并将指令发送给驱动机构。
5. 驱动机构根据指令来移动反射镜，使得入射光线经过微小调整后能够重新聚焦在同一点上。
优点：
1. 自准法调节望远镜可以自动保持光路稳定，无需人工干预，大大提高了望远镜的使用效率和精度。
2. 自准法调节望远镜可以在各种环境下工作，如高温、低温、强震动等条件下都能保持良好的工作状态。
3. 自准法调节望远镜具有较高的精度和灵敏度，能够对微小的光学系统变化做出快速响应，从而保证了观测数据的准确性。
总之，自准法调节望远镜是一种先进的光学系统自动控制技术，在天文观测、地球科学等领域有着广泛的应用前景。
激光通信之信标光定位技术研究.doc
激光通信之信标光定位技术研究1 引言1.1课题的背景及意义空间激光通信以激光作为信息传输介质，其工作载频的频率远远高于传统射频通信，因此激光通信拥有巨大的数据传输速率提升潜力。
激光频率高、波数小使得激光的衍射效应较射频不明显，从而波束能量更加集中，使得激光通信具有很强的方向性特点，可以避免传统射频通信链路之间的干扰以及保密性弱等问题。
激光的频率较高还可以使光学链路工作于较小的孔径尺寸，能够减小相关组件的尺寸与重量。
由于激光通信系统所具有的独特优势，使得当对通信终端尺寸和重量有严格限制时的高速率数据传输成为了可能，可以适用于卫星通信等应用[1-9]。
但是激光强方向性特点引入了射频通信中不存在的问题，即在空间激光通信的过程中，通信终端需要准确地获得对方所处的位置信息，并实现两个通信终端间极为精准的相互对准，否则完全无法通信。
因此，每一个通信终端都需要具备完整的捕获、跟踪、瞄准功能。
作为通信终端的望远镜捕获来自通信对象的信标光信号，利用信标光在图像传感器上成像光斑的位置互相定位，实现跟踪定位，然后通过望远镜系统光路中的精调镜，基于信标光定位信号完成望远镜瞄准。
因此，为了实现光通信终端间的精确对准以保证通信效率，激光通信中的信标光定位技术具有重要研究意义。
1.2激光通信系统简介一般的激光通信链路由光学信道和两个以上通信终端组成，每个通信终端包括接收终端和发送终端，接收终端需要提供合适的增益和灵敏度，足够的稳定指向精度、足够的空间分集能力，发射终端需要提供足够的光功率、足够的稳定瞄准精度、足够的空间分集能力。
本课题中的激光通信光路可简化如图 1.1所示，本课题激光通信系统中的通信接收终端为望远镜以及图像传感器，发射终端为激光器与望远镜，即望远镜系统同时作为收发系统的组成部分。
系统通过捕获跟踪瞄准A TP）装置保证通信的可靠性，该装置接收欲接收对象的信标光信号，利用信标光的位置信息精确校正发射孔径的指向姿态，然后通过望远镜系统光路中的一个或多个精调镜，完成望远镜轴线误差校正。
大口径空间光学望远镜重力卸载点布局优化方法
大口径空间光学望远镜重力卸载点布局优化方法佚名【摘要】伴随空间光学载荷口径增大,“天地力学环境不一致”导致光学系统在轨像质严重下降,需要地面装调测试过程卸载重力.但定量的卸载点布局分析、优化方法有待完善.首先研究了大口径光学载荷1 g重力下变形机理,分别基于位置闭环和受力闭环,建立优化卸载点布局的数学模型,并通过协同仿真获得卸载点布局优化结果.利用仿真卸载实验验证不同卸载参数下,光学载荷的实际卸载效果.基于位置闭环的卸载方法将高敏感光学组件的位恣平均变化量由370 μm、36\"改善至72.9μm、0.3\",而基于受力闭环卸载方法的最大相对偏差约为7.4％.基于位置闭环的卸载分析方法可获得更接近0g的卸载效果,但误差敏度极高,不易工程实现.基于受力闭环的卸载方法总卸载率约75％,对卸载残差的敏感度相对较低,可满足半物理仿真实验对力学环境的模拟需求.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2018(026)011【总页数】12页(P2764-2775)【关键词】大口径空间光学望远镜;装调与测试;重力卸载;卸载点布局【正文语种】中文【中图分类】TB853.291 引言根据重力场作用原理，难以在地面装调和像质测评过程中，为大口径空间光学载荷长时间模拟各维度失重状态。
但可通过重力平衡手段，抵消重力效应、缓解装配应力，为半物理仿真实验预测光学组件在轨状态模拟力学环境。
伴随空间光学载荷口径增大，天地重力环境不一致对地面装调、测试的影响日益显著[1-4]，国内外在这一领域报道了诸多研究进展。
齐乃明等系统分析各类微重力环境模拟方法的优缺点，提出空间飞行器三维空间微重力模拟设想[5]。
李煜琦等分析了用于空间机械臂重力卸载的悬吊机构总卸载率，并基于力矩方程建立其与残余应力间作用关系[6]。
高海波等基于空间载荷静力学平衡方程，推导重力补偿公式，初步给出吊点力优化方法[7]。
李玲等基于某同轴反射式空间光学载荷变形分析结果，给出多个重力卸载方案，并以系统MTF相对变化量最小作为寻优目标[8]。
基于软件设计的空间望远镜主镜力促动器控制系统
基于软件设计的空间望远镜主镜力促动器控制系统韩雪;曹小涛;杨维帆【摘要】设计了一种基于软件的力促动器控制系统,并进行了实验测试.控制器的设计由上位机软件实现,采用了外环力环与内环位置环的双闭环控制策略,内环位置环能抑制其内部各个环节扰动的影响,增强了外环力环的抗扰动能力,控制算法采用PID算法实现.根据项目要求,设计了由直流电机驱动谐波减速器,带动精密丝杆转动,力传感器实现闭环控制的力促动器结构.通过上位机软件控制电机的转动,产生较正主镜的力.实际测试结果表明:该控制系统动态响应快,超调量小,具有较好的动态特性;在±200N测量行程内,抗干扰能力强,精度优于0.05N,具有良好的线性度和响应特性,满足主动光学支撑系统的要求.%A control system for the force actuator based on software is designed and tested. The controller is imple-mented by software. Double closed loop in the system is adopted to control strategy of outer force loop and inner posi-tion loop. The disturbance of internal links in position loop can be inhibited and the anti-disturbance ability of the outer force loop will be enhanced. The control algorithm is realized by PID algorithm. Based on the requirements of the proj-ect,a set of force actuator is designed. A DC motor integrated with a harmonic reducer is used to drive the precision screw rotation,and the closed loop control is realized by the force sensor. The rotation of the motor is controlled by the software to output the correction force of the primary mirror. Experimental results show that the control system has great dynamic response characteristics,and the overshoot is small. The accuracy is better than 0.05N and the anti-inter-ference ability is strong inmeasurement stroke ± 200 N. Also,it has good linearity and response characteristics to sat-isfy the requirements of active optics support system.【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(041)002【总页数】5页(P7-10,15)【关键词】力促动器;直流电机;主动光学【作者】韩雪;曹小涛;杨维帆【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033【正文语种】中文【中图分类】TP394.1;TH691.9望远镜的口径越大，其集光能力越强、分辨能力越高，获取天体信息的能力也越强，越有利于航空航天、现代天文、国防军事等领域的深入发展。
分光计的调节及使用
转问动题载：物平为台什，使么另有一时镜面候对平准面望远镜镜的，第左右一慢面慢见转动到平了台，绿看色到小反射十的字小 十半像字。，叉而丝像在，第如二果它面和却调找整叉不丝到不呢重合？，再同上由望远镜和螺钉b2各调回一
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时常发现从平面镜的第一面见到了绿色小十字像，而在 第二面却找不到，这可能是粗调不细致，经第一面调节 后，望远镜光轴和平台面均显著不水平，这时要重作粗 调；如果望远镜轴及平台面无明显倾斜，这时往往是小 十字像在调节叉丝上方视场之外，可适当调节望远镜倾 斜（使目镜一侧升高些或降低些）去找。
转动载物平台使另一镜面对准望远镜左右慢慢转动平台看到反射的小十字叉丝像如果它和调整叉丝不重合再同上由望远镜和螺钉b2各调回一用逐次逼近法调望远镜光轴与中心转轴垂直即将观察面调成平面观察平面与读数平面平行由镜面反射的小十字叉丝像和调整叉丝如果不重合调节望远镜倾斜使二叉丝间的偏离减少一半再调节平台螺钉b1使二者重合如图6b
注意，调节后的分光计在使用中，不要破坏已调好的条件；又分光计上可 调螺钉较多，要明确它们的作用。
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Ⅱ、棱镜角的测量 （1）自准直法
图9 自准直法光路示意图
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将待测棱镜置于棱镜台上，固定望远镜，点亮小灯照亮目镜中的叉丝。 对两游标作一适当标记，分别称游标1和游标2，切记勿颠倒。保持望远 镜和刻度盘固定不动，转动游标盘连带棱镜台，使棱镜的一个折射面对 准望远镜，用自准直法调节望远镜的光轴与此折射面严格垂直，即使十 字叉丝的反射像和调整叉丝完全重合。如图8（b）及图9所示。记录刻 度盘上游标1的读数和游标2的读数；再转动游标盘连带载物平台，依同 样方法使望远镜光轴垂直于棱镜第二个折射面，记录刻度盘上游标1的 读数和游标2的读数；同一游标两次读数之差即是载物台转过的角度， 而是角的补角，则
thorlabs 六维调整架 工作原理
thorlabs 六维调整架工作原理Thorlabs六维调整架是一种用于光学实验和精密定位的设备，它具有六个自由度，可以实现在多个方向上的调整和定位。
本文将介绍Thorlabs六维调整架的工作原理和应用。
六维调整架由一个底座和一个可移动的平台组成，平台上安装有多个调整机构。
这些调整机构包括平移、旋转、倾斜和升降等功能，可以实现在六个方向上的微调和定位。
通过调整这些机构，可以精确地控制光学元件的位置和方向，从而实现对光束的精确导引和调整。
六维调整架的工作原理基于机械结构的设计和工作原理。
底座和平台之间采用精密的导轨和滚珠螺杆传动系统，确保了平台的稳定性和精确度。
平台上的调整机构由微调螺杆和螺母组成，通过旋转螺杆实现对平台的微调和定位。
在实际应用中，六维调整架可以用于光学元件的安装和调整。
例如，在激光实验中，可以使用六维调整架来调整和定位激光器、透镜和光纤等元件，以实现光束的精确对准和聚焦。
在显微镜实验中，可以使用六维调整架来调整和定位样本台和物镜，以实现对样本的精确观察和成像。
六维调整架的优点是精确度高、稳定性好。
它可以实现亚微米级的位置调整和纳米级的角度调整，满足了精密实验的要求。
此外，六维调整架还具有结构紧凑、易于安装和操作的特点，适用于各种实验室环境。
然而，六维调整架也存在一些限制。
由于其机械结构的特点，六维调整架的移动范围有限，无法实现大范围的调整。
此外，六维调整架的调整精度和稳定性也受到环境因素和机械磨损的影响，需要定期维护和校准。
Thorlabs六维调整架是一种用于光学实验和精密定位的设备，通过精确的机械结构和调整机构，实现对光学元件的精确调整和定位。
它在激光实验、显微镜实验等领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，六维调整架将进一步改进和应用于更多的领域，为科研工作者提供更好的实验平台。
控制职能概述
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控制的概念
❖ 1、什么是控制？ ❖ 控制是指按计划标准来衡量
工作状况，并纠正所发生的偏差 ，以保证计划目标的实现。
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控制的作用
控制在管理中的作用有两方面：
1. 检验作用，它检验各项工作是否 按预定计划进行，同时也检验计 划的正确性和合理性；
2. 调节作用，在计划的执行过程中 ，对原计划进行修改，并调整整 个管理过程。
这是一种面向未来的控制。 这种控制建立在对未来将出现的情况的预测基础
上。
过程控制
❖ 过程控制：也称事中控制、现场控制或同步控制。 是在系统进行到转换过程中，即企业生产或经营的 过程中，对活动中的人和事进行指导和监督，以便 管理者在问题出现时及时采取纠正措施。
❖ 现场控制的控制对象是下属的活动。
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2、分散控制
❖ 当组织规模十分庞大，地点分散且距离较远时， 就宜采用分散控制方式。
❖ 优点：对信息存贮和处理能力的要求相对较低， 易于实现；
❖ 由于反馈环节少，故反应快、控制效率高、应变 能力强；
❖ 即使个别控制环节出现了失误或故障，也不会引 起整个系统的瘫痪。
❖ 缺点：难以使各分散系统相互协调，难以保证各 分散系统的目标与总体目标一致，从而危及整体 的优化，严重的甚至会导致失控。
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事后控制
事后控制： 这是指从已经发生的结果中获取信 息，将它与控制标准进行对照，找出偏差，分 析原因，采取纠正措施。
具有滞后性的特点，但可为未来计划的制定和 活动的安排，以及系统持续的运作提供借鉴。
这种控制只对未来的活动有效。“亡羊补牢”
三种控制实质上是一个周期的不同阶段 ：
输入阶段
扁鹊答说：“长兄最好，中兄次之，我最差。”
望远镜光轴与分光计主轴垂直的调节技巧
望远镜光轴与分光计主轴垂直的调节技巧望远镜是天文学家们观察星空的重要工具，而分光计则是一种用于测量星体光谱的仪器。
当我们想要使用望远镜和分光计来进行天文观测时，往往需要调节望远镜的光轴与分光计主轴垂直，以确保观测结果的准确性。
本文将介绍一些调节技巧，帮助读者更好地完成这一任务。
我们需要明确望远镜光轴与分光计主轴垂直的重要性。
当光轴与主轴垂直时，望远镜的光路才能够正常传输，保证观测结果的准确性。
如果光轴与主轴不垂直，会导致观测结果产生偏差，影响数据的可靠性。
因此，调节望远镜光轴与分光计主轴垂直是进行精确观测的关键一步。
接下来，我们介绍一些调节技巧。
首先，我们需要使用一个直角镜来辅助调节。
将直角镜固定在望远镜的光路上，使其与望远镜光轴平行。
然后，将分光计固定在直角镜上，保证分光计主轴与直角镜的边缘平行。
这样，我们就可以通过调节望远镜的位置，使望远镜光轴与分光计主轴垂直。
在调节过程中，我们需要注意以下几点。
首先，要保持望远镜和分光计的稳定性，避免在调节过程中产生晃动。
其次，要仔细观察直角镜和分光计的位置，确保它们与望远镜的光轴保持平行。
最后，要进行反复调节，直到望远镜光轴与分光计主轴完全垂直。
除了使用直角镜来辅助调节外，我们还可以采用其他方法。
例如，可以使用一个水平仪来检测望远镜和分光计的水平度，以保证光轴与主轴垂直。
此外，还可以使用一个角度测量仪来测量望远镜和分光计之间的角度差，以达到垂直的目的。
调节望远镜光轴与分光计主轴垂直是进行天文观测的重要一步。
通过使用直角镜、水平仪和角度测量仪等工具，我们可以辅助完成这一任务。
在调节过程中，我们需要保持稳定性，反复调节，直到望远镜光轴与分光计主轴完全垂直。
只有这样，我们才能够获得准确可靠的观测结果，为天文学研究提供有力支持。
1.2 m望远镜次镜支撑结构设计
1.2 m望远镜次镜支撑结构设计赵宏超;张景旭;杨飞;安其昌【摘要】A reasonable supporting structure between primary mirror and secondary mirror for a 1 .2 m telescope was fabricated to meet its requirement for stiffness and the bandwidth of servo system .A four-vane spider effecting on the primary obstruction and secondary mirror stiffness was explored . The key parameters for the four-vane spider were selected by dynamic molding .Then ,a finite element model was established in the ANSYS to perform static analysis and modal analysis .Finally ,the modal analysis method was used to test the designed support structure .The finite element analysis shows that the designed structure effected by gravity induces about 0 .0042λcoma w hile the telescope points to the horizon ,and the first-order modal frequency is about 57 .2 Hz .The modal analysis indicates that the first-order resonance frequency is up to 54 .1 Hz ,which is in agreement with that of finite element analy-sis .Experimental results and FEA results are compared ,and it shows that it is difficult to extract the modal when the vibration magnitude on the vane is smaller and obtained results are little smaller than that of the FEA ,in which the maximum relative error is less than 7％ .In conclusion ,this design is not only a fewer ob-struction but also an excellentstiffness ,meeting the requirement of telescopes .%研制了一个用于1.2m望远镜的次镜支撑结构,以满足其对刚度和伺服系统带宽的要求.首先,对影响主镜遮拦和支撑系统刚度的四翼梁进行研究.使用动力学建模方法,初选四翼梁结构的参数.然后在ANSYS中建立有限元模型,进行静力学和模态分析.最后,使用试验模态分析法测试设计的支撑结构.有限元分析显示,设计的结构受重力影响会引入0.0042λ的切向彗差,第一阶模态频率约为57.2 Hz.试验模态分析显示,系统第一阶谐振频率为54.1 Hz,与理论分析和有限元分析结果一致.实验结果与仿真结果对比后显示:归一化的振型向量中叶片结构振幅较小时,实验模态较难提取,且实验结果略小于有限元分析结果,最大相对误差约为7％.设计的次镜支撑结构遮拦小、刚度好,满足使用要求.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2017(025)010【总页数】6页(P2614-2619)【关键词】望远镜;支撑结构;次镜;锤击法;有限元分析;结构分析和测试【作者】赵宏超;张景旭;杨飞;安其昌【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【中图分类】TH743;TH703地基大口径反射式望远镜大多采用卡塞格林式光学设计。
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收稿日期院2018-02-05曰 修订日期院2018-03-03 基 金 项 目 院 国 家 自 然 基 金 重 大 科 研 仪 器 研 制 项 目 ( 41527806 ) 作者简介院杨维帆(1987-)袁男袁助理研究员袁博士袁主要从事空间光学遥感器电子学及控制方面的研究遥 Email:yangweifan1987@
第 47 卷第 7 期 Vol.47 No.7
红外与激光工程
Infrared and Laser Engineering
2018 年 7 月 Jul.2018
空间望远镜次镜六自由度调整机构精密控制
杨维帆，曹小涛，张 彬，赵伟国，林冠宇
(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033)
Six degree of freedocondary mirror adjusting mechanism
Yang Weifan, Cao Xiaotao, Zhang Bin, Zhao Weiguo, Lin Guanyu
0718007-1
第7期
红外与激光工程
第 47 卷
0引言
目前袁为实现空间目标的高质量成像袁对空间望 远镜的口径要求越来越大袁 望远镜口径增大有利于 增强集光能力袁提高分辨力袁能够具有更强大的获取 天体信息的能力遥 同时袁主动光学的出现和应用使望 远镜的设计思想有了重大转变袁 下一代地基大口径 望远镜几乎全部计划采用主动光学技术遥 对于空间 望远镜袁由于在轨运行环境的非恒温因素袁各镜体内 部以及之间的温度分布是很难保证均匀一致的袁这 些热变形将会导致望远镜像质变差袁此外袁火箭发射 带来的冲击振动尧 在轨重力释放和压力变化等因素 均会造成各镜体组件间的位置关系袁 从而影响观测 效果遥 为此袁将主动光学技术应用到空间望远镜将是 技术的发展趋势袁 对大口径空间望远镜进行在轨主 动光学调整的需求将会越来越强烈袁 目前也有许多 空间望远镜正在规划完成主动光学控制[1-3]遥
(Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China)
Abstract: For the space camera on orbit active optics requirement, the position and orientation of secondary mirror relative to the primary mirror need to be adjusted. Based on the parallel robot joint space method, the motion control system of 6 -PSS Stewart platform secondary mirror adjusting mechanism was designed. By use of DSP and FPGA as the core processor, linear encoder as the feedback element and the integrated three鄄phase bridge as driving element, the motion control circuit was completed. Based on the top level inverse kinematics model and the bottom level link control system, the motion control algorithm of the secondary six DOF adjusting mechanism was accomplished, the control parameters were easy to be adjusted and the algorithm was easy to be used in the engineering, the requirement of high reliability adjustment for space motion mechanism was satisfied. Experimental results indicate that the 0.7 滋m and 3" motion accuracy can be achieved, the demand of space camera active optics can be satisfied. Key words: space camera; Stewart platform; inverse kinematics model; motion control;
摘 要院 为满足空间望远镜在轨主动光学控制需求，需要精密调整次镜相对于主镜的六自由度位姿， 为此，针对 6-PSS Stewart 平台构型的次镜精密调整机构，设计完成了基于并联机器人关节空间方法 的运动控制系统。以 DSP 和 FPGA 为核心处理器，编码器为反馈元件，集成电机三相桥为驱动元件， 设计完成了次镜六自由度调整机构的运动控制电路。基于次镜调整机构的顶层逆运动学模型和底层 连 杆 控 制 系 统 ，设 计 完 成 了 次 镜 六 自 由 度 调 整 机 构 的 运 动 控 制 算 法 ，该 方 法 参 数 易 于 调 整 ，利 于 工 程实现，满足空间运动机构高可靠性调整需求。试验结果表明，该运动控制系统能够满足全行程内 0.7 滋m(位移)和 3"(角度)运动调整精度需求，能够满足空间望远镜主动光学调整任务。 关键词院 空间望远镜； Stewart 平台； 逆运动学模型； 运动控制； 主动光学 中图分类号院 TP394.1；TH691.9 文献标志码院 A DOI院 10.3788/IRLA201847.0718007