空间相机大口径主镜支撑结构设计

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空间相机主反射镜结构拓扑优化设计

ｓａｅｐｉｓｐｃｏｔ．Ｔｈｓａｓｏｈｎｒａｅｏｉｍｅｅｎｉｈｏｈｒｍａｙｍｉｏｆｒｍｏｅｅｓｒｃｉｌｄｔｔｅｉｃｅｓｆｄａｔｒａｄｗｅｇｔｆｒｔｅｐｉｒｒｒｏｅｔｓｎｏ．ｒ
配的技术耍求。这种优化与有限元分析技术的结合将为以后的光学反射镜的设计提供有效的帮助。
关键词：拓扑优化；反射镜：ＭＳＮＡＳ．８Ｑ１１６
第３卷第６期９
Ｖｏ．１３９ＮＯ．６
红外与激光工程
ＩｆａｅｎｓｒＥｎｎｅｒｎｎｒｒｄａｄＬａｅｇｉｅｉｇ
２１００年ｌ２月
Ｄｅ．０ｃ２０１
空间相机主反射镜结构拓扑优化设计
ＬＩＬｅ．ＧＡＯｉｇ— ｕ７ＬＩＬｉｆ７ＴＡＮ — ｎ。ＵｉＭｎｈｉ —ｕ１１Ｚｉａｇ
（１．ＣｈｎｃｕｎｔｕｅｏｔｓｎｃａｃｎｙｉｓａｇｈｎＩｓｉｔｆＯｐｉ，ＦｉｅＭｅｈｎｉｓａｄＰｈｓｃ，ＣｈｎｓａｅｆＳｉｎｅ，Ｃｈｎｃｕ３０３，ＣｈｎｔｃｉｅｅＡｃｄｍｙｏｃｅｃｓａｇｈｎ１０３ｉａ
文献标志码：Ａ
文章编号：１０ — ２６（０００ — ０６００７２７２１）６１６ — ４
Ｐｒｍａｙｍｉｒｒｔｐｌｇｃｌｏｔｍｕｅｉｎｏｐｃａｅａｉｒｒｏｏｏｏｉａｐｉｍｄｓｇｆｓａｅｃｍｒ

大口径主镜轻量化结构参数的优化设计

第５卷
第３期
中国光学
ＣｈｎｓｉｅｅＯｐｔｓｉｃ
Ｖｏ．Ｎｏ．Ｉ５３
２１０２年６月
Ｊｎ０１ｕｅ２２
文章编号
１７ —９５２１）３０２－６４２１（０２０－２２７０
大口径主镜轻量化结构参数的优化设计
ＣｒｓｏｄｎｕｈｒＥｍｉ：ｏｇｈｎ２０＠ｓｈ．ｏｏｒｐｎｉａｔｏ， — ａｌｄｎｆｏｇ０２ｏａｃｍｅｇｉ
Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ａｓｆｒｔｅｌｇｔｉｈｔｓｒｃｕｅｏａｇ — ｐｒｕｅｐｒｍａｙｍｉｒｒｉｒｍｏｅｅｓｒｔｉｐｒｏｈｉｈｗｅｇｔｕｔｒｆａｌｒｅａｅｔｒｉｒＦｏｎｅｔｓｎｏｓｈｓｐａｅ
ａｌｌｇｔｉｈｔｕｔｒｒｍａｅｓｆｒａ２ｍ—ｐｅｕｅＳＣｐｉｒｒｏ．Ｔｈａｉｙｅｃｂｅｍｅｈｄｉｅｌｉｈｗｅｇｔｓｒｃｕｅｐａａｔｒａｒｒｉｒｍａｙｍｉｒｒｏｔｅｌｔｎｈｐｒｕｔｏｓｕｓｄｔｕｌｈｉｉｇｍｏｅｎｏｔｅｅｐｒｍｅｔｌｄｓｇｆｏｔｍｉｅａａｔｒ，ａｄｔｎａｏｔｍａｏｕｉｎｏｂｉｄｔｅＫｒｇｎｄｌａｄｄｈｘｅｉｎａｅｉｎｏｐｉｚｄｐｒｍｅｅｓｎｈｅｐｉｌｓｌｔｏ
ｆｒｌｒｅａｅｔｒｒｍａｙｍｉｒｒｏａｇ－ｐｒｕｅｐｉｒｒｏ

大口径空间遥感相机主反射镜支撑设计

ｔｍｐｒｔｒｖｒｉｉａｉｈｅｓｒａｅｐｒｃｓｏｎｏｆｔｒｍａｙｍｉｒｒｗａｅｅｅａｕｅｄｉｅｓｆｃｔｏｎｏｎｔｕｆｃｅｉｉｈｅｐｉｒｒｏｓｒｄｕｃｄｕｎｄｒｐｒｃｎｄ — ｅｅｅｏｉｔｏｎｏｆｎｓｉｓｐｐｔｉｄｉｙ，ａｅｄｕｒｎｅｆｍｐａｔｎｄｉｒｔｏｗａｅｓｒｄｉｅｕｒｎｇｕｏｒｒｇｉｔｎｄｎａｃｏｉｃａｌｂａｉｎｓｎｕｅｄｕｉｔｒｎｇｈｅ
维普资讯
第１卷６
第９期
光学精密工程
ＯｐｉｓａｅｉｉｎｇｉｅｉｇｔｃｎｄＰｒｃｓｏＥｎｎｅｒｎ
Ｖｏ．６Ｎｏ９１１．
Ｓｅ２０ｐ．０８
２００８年９月
文章编号
１０ —２Ｘ（０８０ —６２００４９４２０）９１４ — ６
Ａｂｔａｔｎｏｒｅｏｒｄｅｔｎｌｎｃｓｒｃ：ＩｄｒｔｅｕｃｈｅｉｆｕｅｅＯ｛ｏｓｄｏａｎｔｕｒａｅｐｒｃｓｏｆｐｉａｙｍｉｒｒｉｕｔｉｅＩｄｏｈｅｓｆｃｅｉｉｎｏｒｍｒｒｏｎａｓｃｅｏｅｓｎｓｎｇｃｍｅａ，ｅｉｎｉａｏｄｔｎｖｒｅｆｅｉｅｓｐｏｔｓｒｔｒｓｔｅｔｉｔｐａｅｒｍｔｅｉａｒａｄｓｇｄｅｆａｏｐｉｇｄｉｅｓｌｘｂｌｕｐｒｔｕｃｕｅｏｒｓｒｃ

某空间用主反射镜的设计

ｏｇｔｉｈ，ｎｎｙｅｈｅｅｔｒｓｃａｇｎｅｒｖｔｎｅｅａｕｅＳｃａｇｎｈｏｇｐｃａｏｔａｅ，ｆｌｈｗｅｇｔａｄａａｚｓｔｅｒｆｃｏｈｎｅｕｄｒｇａｉａｄｔｍｐｒｔｒｈｎｉｇｔｒｕｈｓｅｉｓｆｒｉｌｌｙｌｗ
光学材料器件与薄膜・
某空间用主反射镜的设计
崔永鹏何，欣‘ 张凯，
（．１中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１０３；３０３２中国科学院研究生院光学工程系，．北京１０３）００９
摘要：随着空间技术的发展，空间相机反射镜尺寸不断增大。本文简述了某空间相机的大尺寸ＳＣ主反射镜的设计。从材料选择、射镜支撑方式、ｉ反方射镜轻量化等方面进行了分析讨
论，并通过有限元分析软件对所设计主反射镜在重力载荷和温度载荷情况下的面型变化，以确定设计是否满足使用要求，为反射镜的设计提供依据。关键词：间相机；射镜设计；ｉ有限元分析空反ＳＣ；
中图分类号：Ｈ４；１Ｔ７５Ｖ９文献标识码：Ａ
选择反射镜材料的基本要求有以下三点Ｊ：ａ具有较好抵抗受力变形和受热变形的能力，）具有稳定的性能和尺寸；
系统，三个反射面均采用非球面可以校正球差、彗
差、像散等像差，增加了轴外视场光通量，使得像面
照度均匀，有利于设计较大的视场，做到大的相对孔径，故有效地减少了遥感器的体积和质量，缺点是需

大口径反射镜Bipod支撑结构的装调与检测方法

大口径反射镜Bipod支撑结构的装调与检测方法李斌;高思思;王海超;陈佳夷;陈西;陆玉婷【期刊名称】《红外与激光工程》【年(卷),期】2024(53)4【摘要】随着我国遥感卫星对地观测分辨率的不断提升,空间遥感相机的有效口径逐步增大,为有效应对相机在地表装调时的重力误差干扰,大口径遥感相机的装调方式逐步从光轴水平形式转变为光轴竖直形式,与之对应的,相机主反射镜支撑结构与装配需求也在不断革新。

为满足反射镜支撑与减重需求,在1 m及以上口径的反射镜支撑形式中,Bipod结构是较为常见的一种结构形式,不同于传统的框式支撑形式,它在光机结构粘接与结构位置标定需求上都有了巨大变革。

为保证Bipod支撑结构下反射镜的装配定位精度和面形变化满足系统指标要求,提出了一种结合多目标空间位置转换和Stewart结构运动反演的大口径反射镜组件装调方法,该方法可在有效保证光机结构粘接点精度的同时,仅依靠反射镜自身支撑结构,实现反射镜与主承力板之间的高精度六维调节,系统装调误差可控制在0.04 mm左右。

在遥感相机的实际装调过程中,通过分析主反射镜在系统中的装调误差区间,并以此为标准制定了反射镜Bipod结构的定位、粘接、调整和检测方案,实践结果表明该方法可有效控制反射镜的装配定位精度和面形误差,装调结果能够满足大口径遥感相机的系统成像需求。

【总页数】11页(P138-148)【作者】李斌;高思思;王海超;陈佳夷;陈西;陆玉婷【作者单位】北京空间机电研究所;北京空间飞行器总体设计部【正文语种】中文【中图分类】V443.5【相关文献】1.Bipod反射镜支撑结构的柔度计算及分析2.Bipod柔性结构在小型反射镜支撑中的应用3.大口径纹影系统主反射镜装调结构分析与设计4.大口径非球面主反射镜的装调方法研究5.中心轴支撑大口径反射镜面形装调控制方法因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

大口径空间相机地面装调时的重力卸载方法_李玲(1)

Abstract While assembling and aligning on the ground, structure of large aperture remote sensor is greatly affected by gravity. With the deformation of supporting structure, position accuracy of optical elements will change. If gravity is not unloaded, mirror supporting part will rebound under space micro gravity environment and thus the relative location of mirrors will alter and system MTF will drop. In this paper, a large coaxial three-mirror space camera is considered. While aligning with horizontal optical axis, the effect of gravity on the lens transfer function is analyzed. Unloading scheme is chosen, unloading manner and force magnitude are designed based on simulation and optimization. Unloading device is developed and used. Experiment results show that this method satisfies the system assembling requests and can be a reference for other large aperture camera. Key words large aperture; on-ground alignment; gravity unloading method; optimization; space camera

大口径光学遥感器主反射镜支撑设计

ｍｉｒｒｈｕｐｓｎｕｆｃｒｃｓｏｆｐｉｒｒｏｓｒａｉｅｙｕｉｇｌｔｒｌｓｐｏｔｓｒｃｕｅｒｏ，ｔｅｓｐｏｉｇｓｒａｅｐｅｉｉｎｏｒｍａｍｉｒｒｉｅｌｄｂｓｎａｅａｕｐｒｔｕｔｒ．ｙｚ
ａｄｄｓｒｂｔｎａｅａｓｎｌｚｄａｄｏｔｚｄｕｉｇｆｎｔｌｍｅｔｍｅｈｄｎｉｔｕｉｒｌｏａａｙｅｎｐｉｅｓｎｉｅｅｎｔｏ．Ｃｏｉｉｇｔｅｃａａｔｒｓｉｓｏａｇｉｏｍｉｉｅｍｂｎｎｈｈｒｃｅｔｃｆｌｒｅｉ
结合大口径反射镜的特点加入侧面辅助支撑，得到了理想的面形精度。关键词：大口径主反射镜；组合支撑；工程分析中图分类号：Ｔ７３Ｈ０．３文献标识码：Ａ
ＤＯＩ１．７８０ＭＥＩ２１２００６：０３８／００７５．０１
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｓｔｅｋｙｃｍｐｎｎｆｏｔｃｌｒｍｏｅｓｎｏ，ｔｅｓｒａｅｐｅｉｉｎｏｒｍａｙｍｉｒｒｉａｔｍａｉｇｈｅｏｏｅｔｏｐｉａｅｔｅｓｒｈｕｆｃｒｃｓｏｆｐｉｒｒｏｍｐｃｓｉｇｎｑａｉｙｄｒｃｌ，ａｄｔｅｄｓｇｆｉｕｐｒｓｒｃｕｅｉｔｅｋｙｔｃｎｌｇｆｏｉａｅｔｅｓｒｕｌｉｅｔｔｙｎｈｅｉｎｏｔｓｐｏｔｔｔｒｓｈｅｅｈｏｏｙｏｐｔｌｒｍｏｅｓｎｏ．Ｔｈｕｐｒｓｕｃｅｓｐｏｔｓｒｃｕｅｏｒｍａｒｏｔａｇｐｒｕｅｉｅｅｒｈｄｎｔｉａｅ．Ｎｕｅｆｓｐｏｔｐｉｔｎｔｏａｔｔｒｆｐｉｒｍｉｒｒｗｉｈｌｒｅａｅｔｒｓｒｓａｃｅｉｈｓｐｐｒｕｙｍｂｒｏｕｐｒｏｎｓａｄｉｌｃ — ｓ

大口径平面基准仪反射镜支撑技术

大口径平面基准仪反射镜支撑技术付亮亮;何欣;吴谨;王忠善【摘要】大口径平面基准仪是在大口径、大视场的空间光学遥感器光学系统装调过程中必须应用的基准工具,随着光学系统的口径和视场的不断增大,平面基准仪口径也不断增大,本文从满足大口径平面基准仪反射镜在复杂的工况下综合面形误差要求的角度出发,介绍了1 000 mm大口径平面基准仪反射镜及其支撑结构材料的选择,讨论了反射镜的柔性支撑结构的设计方法,并运用CAD/CAE工程分析软件进行分析及优化,应用有限元法优化出一种合理的反射镜柔性支撑结构.%The large plain benchmark instrument is indispensable to assemblage of the large caliber space camera optical system, and the plain benchmark instrument's caliber is required to be bigger and bigger because the caliber of camera optical system is bigger and bigger. In order to meet the requirements of the integrated precision of the mirror segment used for big space camera, selection of the materials of reflected mirror and supporting structure was introduced, and the design method of the flexible supporting structure of the mirror was proposed, which is analyzed and optimized throughCAD/CAE engineering analysis software. Furthermore, a sort of reasonable flexible supporting structure for reflected mirror is optimized by means of Finite Element Method (FEM).【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2012(039)003【总页数】5页(P25-29)【关键词】大口径;反射镜;SiC;柔性支撑【作者】付亮亮;何欣;吴谨;王忠善【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学部,长春130021;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学部,长春130021;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所装校与检测技术研究室,长春130021;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学部,长春130021【正文语种】中文【中图分类】TH7440 引言平面基准仪作为一种常用的光学检测设备，在光学系统装调中，广泛地应用于光学元件的面形误差检验、光学系统装调、光学系统集成后的波像差自准检测等工作。

空间相机主反射镜的拓扑优化设计

空间相机主反射镜的拓扑优化设计刘秀敏;何斌;沙巍;张星祥;孙斌;任建岳【期刊名称】《中国光学》【年(卷),期】2010(003)003【摘要】为满足空间反射镜高面形精度、高轻量化率的要求,在外径700 mm圆反射镜的设计过程中引入拓扑优化方法,依据变密度法建立了SIMP模型.在反射镜光轴方向重力工况下,以结构整体柔度为设计约束,最小体积为设计目标进行迭代,优化设计出了RMS值为8.89 nm,轻量化率达82%的反射镜模型.在同等质量下,基于传统的三角形轻量化孔结构设计出的反射镜模型RMS值为11.75 nm,轻量化率为65%.在径向重力工况下,拓扑优化结构也能满足面形要求.计算结果表明,拓扑优化的轻量化形式在面形和轻量化率上都优于传统形式.【总页数】6页(P239-244)【作者】刘秀敏;何斌;沙巍;张星祥;孙斌;任建岳【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;中国科学院研究生院,北京,100039;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;中国科学院研究生院,北京,100039;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】V475.3;TH703【相关文献】1.空间相机主支撑结构拓扑优化设计 [J], 关英俊;辛宏伟;赵贵军;刘巨;任建岳2.空间反射镜轻量化结构的拓扑优化设计 [J], 沙巍;陈长征;张星祥;许艳军;任建岳3.机载红外系统主反射镜的拓扑优化设计 [J], 李蕾;张葆;李全超4.基于Zernike系数优化模型的光学反射镜支撑结构拓扑优化设计方法 [J], 施胤成;闫怀德;宫鹏;刘韬;王强龙;程路超;邓健;刘震宇5.一体化铝合金反射镜的拓扑优化设计与分析 [J], 王上;张星祥;沙巍;朱俊青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

空间望远镜主次镜支撑筒结构优化设计

空间望远镜主次镜支撑筒结构优化设计卢晓明1，2，贾建军1，2，周成林1，谢永1（1.中国科学院上海技术物理研究所，上海200083；2.中国科学院大学，北京100049）Optimization design of primary and secondary mirror supportingtube for space telescopeLU Xiao-ming 1，2，JIA Jian-jun 1，2，ZHOU Cheng-lin 1，XIE Yong 1（1.The Shanghai Institute of Technical Physics of the Chinese Academy of Sciences ，Shanghai 200083，China ；2.Universi原ty of Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100049，China ）Abstract ：In order to study the performance and stability of large aperture telescope袁a detailed analysis is carried out andthe optimization design is carried out for the problems of the initial stiffness of the primary mirror supporting tube structure and the low stiffness of the secondary mirror frame.In the structural optimization袁a passive structural topology optimization method is adopted袁and the main transmission line of the barrel structure is obtained袁and the structural design objective is determined.In addition袁the influence factors of the main structural parameters of the mirror barrel are studied袁and the specific scheme is designed in detail.The optimized weight is 47.4kg袁the radial deformation and axial deformation are 14.5滋m and 14.3滋m respectively袁and the first order mode ispared with the original scheme袁the weight is increased by 14.5%袁the radial and axial deforma鄄tions are reduced by 34.3%and 37.0%respectively袁and the modal is increased by 42.8%.The optimization de鄄sign of the supporting tube structure of the 1m primary and secondary telescope has improved the overall perfor鄄mance of the structure.Key words ：large-caliber telescope ；optimization design ；supporting structure ；topology optimization摘要：为研究大口径望远镜的性能与稳定性，针对主次镜支撑筒结构初始方案刚度不足、次镜镜架刚度偏低等问题，展开了详细分析，并采用无源结构拓扑优化的手段对其进行优化设计，获得了镜筒结构的主要传力路线、确定了结构设计目标.进而针对镜筒主要结构参数开展了影响因素研究，并详细设计了具体方案.结果表明：优化后质量为47.4kg ，径向变形与轴向变形分别为14.5滋m 与14.3滋m ；一阶模态为114.8Hz.相比初始方案，质量提高了14.5%；径向与轴向变形量分别减小了34.3%和37.0%，模态提高了42.8%.1m 口径主次镜望远镜支撑筒结构的优化设计提高了结构的整体性能..关键词：大口径；优化设计；支撑结构；拓扑优化中图分类号：TH751文献标志码：A 文章编号：员远苑员原园圆源载（圆园18）园4原园园84原05收稿日期：2017-12-11基金项目：国家自然科学基金资助项目（61302181）作者简介：卢晓明（1990—），男，博士研究生，主要研究方向为空间光学遥感器结构技术.E-mail ：******************天津工业大学学报允韵哉砸晕粤蕴韵云栽陨粤晕允陨晕孕韵蕴再栽耘悦匀晕陨悦哉晕陨灾耘砸杂陨栽再第37卷第4期圆园18年8月Vol.37No.4August 2018DOI ：10.3969/j.issn.1671-024x.2018.04.015地面观测是卫星技术的主要应用方向之一，地球观测卫星在国民经济、社会发展和国家安全中发挥着不可或缺的作用，其应用领域包括气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、环境保护、灾害监测等，其数据与信息已经成为国家的基础性和战略性资源.空间大口径望远镜光机系统是对地观测卫星的主要有效载荷，随着望远镜口径的不断增大，复合材料应用比例越来越大，以往单一的设计方法不再适用于现代大口径望远镜光机系统.随着空间对地观测技术的快速发展，任务需求对空间大口径望远镜系统轻量化与稳定性的要求不断提高[1].对于大口径空间相机来说，次镜与主镜之间距离较远（通常会超过700mm ），导致次镜连接结构刚性较差，次镜是非常敏感的光学元件，一旦次镜与主镜的相对位置发生变化将导致成像质. All Rights Reserved.第4期量下降[2].因此，合理地设计主次镜间的支撑结构，使其既能够满足光学设计的要求又能够适应空间相机严酷的力学环境是一个值得深入研究的问题[3-4].本文针对某空间相机1m 口径望远镜主次镜支撑筒进行研究.以有限元仿真分析为工具，对初步设计的支撑筒进行优化设计，优化设计出综合性能满足要求的支撑筒结构，最终结构性能相比初始设计均有显著提高.1初步设计前期开展的支撑筒结构设计如图1所示.材料为铟钢，支撑筒筒壁的基本壁厚为5mm ，加强筋基本壁厚为2.5mm ，次镜支架基本壁厚为10mm ，中央连接环壁厚为20mm.重量为41kg ，径向变形与轴向变形为22.1滋m 与22.7滋m ，一阶模态为80.4Hz.经分析，支撑筒次镜镜架刚度偏低，重力变形较大，需对结构进行进一步优化改进.2拓扑优化支撑筒的主要功能为连接基座和次镜构件，在保证静刚度和结构强度的条件下，还要满足低热变形、低重量的要求[5-6].结构设计的目的是方案在输入载荷条件下能够满足所有指标要求，因此结构设计可以说是一个优化问题[7-8].即在保证方案达到某些性能目标并满足一定约束条件的前提下，通过改变某些设计变量，使得结构系统性能达到最期望的目标[9].例如，在结构满足变形、重量要求的前提下，通过改变某些设计变量，使得结构的刚度最大.采用系统拓扑优化的思路，以数学规划为理论基础，将设计问题的物理模型转化为数学模型，运用最优化的数学方法进行系统求解，在充分考虑多种设计约束的前提下寻求满足预定目标的最佳设计[10-12].优化设计有3要素，即设计变量、约束条件和优化目标[13].淤设计变量是在优化过程中发生改变从而提高性能的一组参数.如结构实体区域的单元密度即是典型的结构优化问题中的设计变量.于约束条件是对设计的限制，是对设计变量和其他性能的要求.如结构的一阶固有频率不得低于90Hz 、结构重量不超过45kg 等，即是对约束条件的具体表述.盂优化目标即是要求的最优设计性能.如结构某部位变形量最小等.考虑到目前的设计分析手段和计算规模限制，本文仅采用单目标优化方法.优化设计的数学模型可表述为：最小化：f （X ）=f （x 1，x 2，…，x n ）约束条件：g j （X ）臆0j =1，2，…，m h k （X ）=0k =1，2，…，m h x i L 臆x i 臆x i U i =1，2，…，n 式中：X =x 1，x 2，…，x n 为设计变量；f （X ）是目标函数；第一类约束条件g （X ）是不等式类型的约束函数；第二类约束条件h （X ）是等式类型的约束函数；第三类约束条件x i 是范围类型的约束函数.在采用有限元方法进行结构优化设计工作中，目标函数、约束函数都是从有限元分析中获得的结构响应.设计变量依赖于优化类型，在拓扑优化中，设计变量一般为结构单元的密度[14-15].本文采用了变密度法结构拓扑算法[16-17].其基本思想是：人为假定有限元密度和材料物理属性之间的某种对应关系（如50%密度的有限元提供50%的质量贡献和25%的刚度贡献），以连续变量的密度函数形式来表达这种对应关系，然后运用数学规划法或优化准则法进行求解.本文采用了变密度法的主要插值模型，“带惩罚指数的固体各向同性微结构模型”（SIM 模型），进行结构拓扑研究.本方法可以实现考虑多种约束条件（如重量、重心、固有频率、应力、稳定性、制造性等）下的结构刚度、强度和动力特性设计，并且能够完成多材料配系、多载荷工况等复杂要求的结构设计工作[18].在采用本方法进行结构拓扑求解时，其具体步骤为：淤采用有限元法分析结构响应；于收敛判断；盂设计灵敏度分析；榆利用灵敏度信息得到近似模型，并求解近似优化问题；虞返回第淤步.在判定迭代计算是否收敛时，用到了以下2种准则，即规则收敛与软收敛，满足任意一种即判定计算收敛：（1）相邻两次迭代目标函数值的变化小于目标图1支撑筒初步设计Fig.1Preliminary design of support tube卢晓明，等：空间望远镜主次镜支撑筒结构优化设计85--. All Rights Reserved.第37卷天津工业大学学报容差（本文设定为0.5%），并且约束条件违反率小于1%时，即达到规则收敛.此类收敛在工程上的一种常见表述方式为：方案闭合.（2）相邻两次迭代的设计变量变化很小或没有变化时，达到软收敛.软收敛区别于规则收敛的典型特征为：其优化结果无法全部满足所有约束条件.此类收敛在工程上一般称为：方案无法闭合.如果要在软收敛结论的基础上获得规则收敛，需要根据计算过程数据判定影响方案成立主要的影响因素，并在总体指标要求上进行相应的妥协，妥协量可通过相应的研究方法定量确定[19-20].结构的拓扑优化过程经历了102步迭代，并成功收敛.图2、图3、图4分别展示了若干迭代过程的示意图.从拓扑优化结果可以看出，结构的主要承载区在镜筒的上下法兰区域、上法兰靠下的环形区域、次镜支架远离中性面的区域、以及中央连接环部位.在结构几何设计时，应重点针对这些部位开展加强设计.3结构影响因素研究结构设计重点参考了拓扑优化设计结果中单元密度高于0.3的区域.将拓扑优化结果转换为通用中转格式，并导入到几何设计软件中[23].本章节主要针对筒壁参数、加强环参数、次镜镜架参数等主要结构组件对结构性能的影响进行规律性分析.3.1支撑筒壁厚参数分别研究了筒壁壁厚为2、4、6mm 时，结构的重量、中央连接环变形量和一阶频率的变化规律，具体结果如表1所列.由表1可见，壁厚越大，质量越大，变形越小，一阶频率越高.3.2支撑筒变壁厚筒壁参数考虑到筒壁在X-Y 平面内受重力振动激励时，结构为典型的悬臂形式.对于这种结构，加强固定端的刚度，减小悬臂端的重量，能够有效减小结构的静力变形.于是考虑变壁厚筒壁的参数研究，即从下部到上部的筒壁壁厚逐渐减小，这样既满足悬臂结构的刚度分布，同时相比于一致壁厚的情况又能够有效地减轻结构重量.分别研究不同的变壁厚组合下筒体结构的重量、中央连接环变形量和一阶频率的变化规律，具体结果如表2所列.由表2可见，在一定范围内，靠近主镜部分壁厚越大，变形越小；靠近次镜部分壁厚越小，变形越小，一阶频率越高.图2第5迭代步结果Fig.2The 5th iteration result图3第50迭代步结果Fig.3The 50th iteration result图4第102迭代步结果Fig.4The 102th iteration result表1不同筒壁参数对结构性能的影响Tab.1Influence of different wall parameters on structureperformance壁厚/mm质量/kg 变形/滋m 一阶频率/Hz217.430.5076.4429.713.2107.4642.109.2114.3表2不同变壁厚参数对结构性能的影响Tab.2Influence of different wall thickness parameters onstructure performance壁厚*/mm 质量/kg 变形/滋m 一阶模态频率/Hz8、6、444.810.7118.56、4、232.413.2091.44、4、227.223.2088.16、4、434.912.4111.586--. All Rights Reserved.第4期3.3次镜镜架壁厚参数为研究次镜镜架壁厚参数对结构的影响，建立了次镜镜架结构的简化模型，分别研究不同壁厚参数对结构性能的影响规律.模型中次镜镜架三爪远端为固支约束.分别研究了次镜镜架壁厚为5、7、9mm 时，结构的质量、中央连接环变形量和一阶频率的变化规律，具体结果如表3所列.由表3可见，壁厚越大，质量越大，变形越小，一阶频率越高.3.4次镜镜架材料参数建立了次镜镜架结构的简化模型，分别研究C/SiC 复合材料镜架和SiC/SiC 复合材料镜架对结构性能的影响规律.模型中次镜镜架三爪远端为固支约束.当镜架壁厚同为9mm 时，C/SiC 和SiC/SiC 复合材料镜架结构的重量、中央连接环变形量和一阶频率的变化规律如表4所列.由表4可见，当镜架材料替换为SiC/SiC 时，质量增加约1kg ，3个方向重力工况下的变形量均降低50%左右，一阶频率提升约35.2%.4优化后方案根据上述结构参数研究结果，结合C/SiC 材料的特点，以及工艺成型技术，对实际结构开展了设计和分析工作.根据分析，支撑筒筒体选用C/SiC 材料，壁厚从下到上分别为6mm 、4mm 、2mm ，次镜镜架选用SiC/SiC 复合材料，镜架壁厚为9mm.对优化后方案进行了结构性能分析，其重量为47.4kg ，径向变形与轴向变形为14.5滋m 与14.3滋m ，一阶模态为114.8Hz.相比初始方案，质量提高了14.5%，径向与轴向变形量分别减小了34.3%和37%，模态提高了42.8%.5结论初始方案设计中，支撑筒构件的主要问题是次镜镜架刚度偏低，本文针对这一问题进行优化设计，在结构优化时，采用了无源结构拓扑优化的手段，获得了镜筒结构的主要传力路线、确定了结构设计目标.进而针对镜筒主要结构参数开展了影响因素研究，并详细设计了具体方案，优化后质量为47.4kg ，径向变形与轴向变形为14.5滋m 与14.3滋m ，一阶模态为114.8Hz.相比初始方案，质量提高了14.5%，径向与轴向变形量分别减小了34.3%和37%，模态提高了42.8%.本文完成了1m 口径主次镜望远镜支撑筒结构的优化设计，提高了整体性能，研究工作可为空间相机大口径望远镜支撑筒的设计提供参考和借鉴.参考文献：[1]李积慧，韩双丽，王家骐，等.空间相机的热分析与热控制技术[J].光学精密工程，1999（6）：36-41.LI J H ，HAN S L ，WANG J Q ，et al.Thermal analysis and thermal control techniques of space camera[J].Optics and Pre原cision Engineering ，1999（6）：36-41（in Chinese ）.[2]曾春梅，余景池，郭培基.2m 超轻高精度SiC 分块镜的设计[J].红外与激光工程，2012，41（11）：3034-3039.ZENG C M ，YU J C ，GUO P J.Design of ultra-lightweight and high precision 2m SiC segmented mirror[J].Infrared and Laser Engineering ，2012，41（11）：3034-3039（in Chinese ）.[3]郭万存，吴清文，杨近松，等.2m 主镜主动支撑优化设计[J].红外与激光工程，2013（6）：1480-1484.GUO W C ，WU Q W ，YANG J S ，et al.Optimum design of active supporting system for a 2m primary mirror [J].Infrared and Laser Engineering ，2013（6）：1480-1484（in Chinese ）.[4]伞兵，李景林，孙斌.空间相机大口径反射镜轻量化技术及应用[J].红外与激光工程，2015（10）：3043-3048.SAN B ，LI J L ，SUN B.Light-weight technology and its appli原cation of large-aperture mirror in space camera[J].Infrared and Laser Engineering ，2015（10）：3043-3048（in Chinese ）.[5]ROBICHAUD J L.SiC optics for EUV ，UV ，and visible spacemissions [C]//Future EUV/UV and Visible Space Astrophysics Missions and Instrumentation.[s.l.]：International Society for Optics and Photonics ，2003：39-49.[6]ANAPOL M I ，GARDNER L R ，TUCKER T W ，et al.Light-weight 0.5-m silicon carbide telescope for a geostationary earthobservatory mission[C]//Proceedings of SPIE.[s.l.]：The Inter原表3不同次镜镜架壁厚对结构性能的影响Tab.3Influence of wall thickness of different mirrorframes on structure and properties壁厚/mm质量/kg 变形/滋m 一阶模态频率/Hz5 2.620.93060.87 3.660.67084.994.710.53109.0表4不同次镜镜架材料对结构性能的影响Tab.4Influence of different mirror frame materials onstructural properties材料壁厚/mm质量/kg X-Y 向重力变形/滋mZ 向重力变形/滋m 一阶模态频率/Hz C/SiC9 3.77 1.20 4.8080.6SiC/SiC94.710.532.4109.0卢晓明，等：空间望远镜主次镜支撑筒结构优化设计87--. All Rights Reserved.第37卷天津工业大学学报natio-nal Society for Optical Engineering，1995：2543. [7]SEIN E，TOULEMONT Y，DENY P，et al.A new generation of large SIC telescopes for space applications[C]//Proceedings of SPIE.[s.l.]：The International Society for Optical Engineer原ing，2004：83-95.[8]韩媛媛，张宇民，韩杰才，等.国内外碳化硅反射镜及系统研究进展[J].材料工程，2005（6）：59-63.HAN Y Y，ZHANG Y M，HAN J C.Development of the sili原con carbide mirror and system in the world[J].Journal of Mate原rials Engineering，2005（6）：59-63（in Chinese）. [9]MOON I K，HAN I W，CHANG B S，et al.Design study of a KAO telescope with a1-rn double arch prirnary mirror[J]. Optomechanical&Precision Instrument Design，1995，2542：154-166.[10]CHO M K，LI C，WONG W Y，et al.Design study of the GNIRS bracket structure[C]//Proceeding of SPIE.[s.l.]：Inter原national Society for Optics Engineering，1998：3354. 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空间相机主支撑结构拓扑优化设计

行了研究，其性能进行了测试，究了在空间光学机构中的应用＿艺。结果表明，纤维／氧复合材料具有高的比强对研７－碳环度和比刚度，铝合金可以减重３以上，膨胀系数具有可设计性，质损和挥发性方面均可以满足空间光学结构中较Ｏ热在
大尺寸坯锭，通过特种加＿手段加＿了样件。结果表明，材料具有很好的比刚度和热特性，航天通常应用的钛舍并７－７－该比
金材料性能更优越。
《纤维增强复合材料在空间光学结构中的应用》文，基础研究和＿艺技术两个方面对碳纤维／氧复合材料进碳一从７－环
据支持。
《ＣＣＤ成像系统中模拟前端设计》文，立了ＣＤ视频信号处理器这个模拟数字混合器件芯片内部的电源及接地一建ｃ
Hale Waihona Puke 模型，并根据该模型对ＰＢ布局布线进行了分析和设计、－实践结果表明，统的信噪比在像素时钟为６ＭＨｚ况Ｃ＿程７系情
下可达５Ｂ。４ｄ
《ＩＣ图像传感器的噪声分析与处理》文，ＴＣ图像的噪声组成进行了完整的分析，出了其噪声的ＴＤＤＣ一对ＤＩＤＣ给详细分类，并根据各种噪声的特点提出了相应的噪声处理技术。其中，对ＫＴ噪声，出了双相关采样电路处理方针Ｃ给

多点平衡支撑在空间大口径反射镜上的应用

多点平衡支撑在空间大口径反射镜上的应用张博文;王小勇;郭崇岭;刘湃【摘要】空间反射镜口径的增大使得支撑结构同时兼顾地面重力面形与在轨工作面形的难度增大.多点平衡(Whiffle-tree)支撑系统在满足运动学原理的条件下能够任意增加支撑点数量,已广泛应用于大型地面望远镜.文章以某3m口径空间反射镜为对象进行了Whiffle-tree支撑的设计分析:首先,利用经典理论公式确定了支撑点数量,结合反射镜结构设计对支撑点位置进行了比较优化;然后基于运动学原理进行了Whiffle-tree支撑系统的自由度分配,保证反射镜的静定支撑;最后,根据反射镜组件的指标分配完成了支撑系统的结构设计和有限元分析.分析结果表明,反射镜组件在地面重力作用下的面形误差优于126nm,在温度变化、强迫位移等工况作用下的面形误差均满足指标要求,Whiffle-tree支撑系统的应用合理有效.【期刊名称】《航天返回与遥感》【年(卷),期】2019(040)002【总页数】9页(P60-68)【关键词】空间反射镜;大口径;多点平衡支撑;有限元分析;空间遥感【作者】张博文;王小勇;郭崇岭;刘湃【作者单位】北京空间机电研究所,北京 100094;北京空间机电研究所,北京100094;先进光学遥感技术北京市重点实验室,北京 100094;北京空间机电研究所,北京 100094;北京空间机电研究所,北京 100094【正文语种】中文【中图分类】TH751.1;V474.2保证反射镜在不同载荷作用下的面形精度，是空间光学遥感器研制的难题之一。

反射镜支撑结构的设计又是其中的关键环节。

目前国内外大口径反射镜的支撑形式主要有3种：三点支撑、六杆支撑和多点平衡（Whiffle-tree）支撑[1-2]。

Whiffle-tree支撑的支撑点数量可扩展，符合运动学原理，并且有利于实现装调、发射，工作各阶段共用同一套支撑，不需要额外的重力卸载和辅助支撑，对大口径反射镜应用具有突出的优势。

空间遥感器大口径反射镜支撑结构型式综述

维普资讯
航天返回与遥感
１８
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第２卷第２７期２ＯＯБайду номын сангаас年０６月
空间遥感器大口径反射镜支撑结构型式综述
曾勇强傅丹鹰孙纪文连华东
施，尽量使主镜组件具有恒定的温度水平和很低的温度梯度，另一方面支撑结构设计要尽可能屏蔽温度对反射镜变形的影响。３发射条件。主镜口径的增大，）引起主镜组件质量的增加，不仅动力学特性下降，而且也影响整机
反
的自然频率。支撑结构应能承受发射时的大过载要求，不能损坏主镜。
易通过支撑结构引起反射镜的面形变化。进入太空轨道以后，在地面已达到工程使用要求的主镜由于自重的消失和复杂的外界温度的变化… ，面面形１镜
尽量避免较大集中力的产生，使力尽量均匀地传递，最终实现反射镜的镜面变形最小，得到最好的成像质量。
２影响支撑结构设计的外部条件
（ｅｉｓｔｅｏａｅＭｃａｉ＆ＥｅｔｃｙＢｉｎ１（７）ＢｉｎＩｔｕｆｐｃｅｈｎｃｊｇｎｉｔＳｓｌｒｉ，ｅｉｃｉｔｊｇ０）６Ｉ
ＡｂｔａｔＴｉｐｐｒｓｍｒｅｉａｔｓｗｉｈｉｆｅｃｅｄｓｎｏｕｐｒｓＭｔｒｆｌｇｒｏｒｓｒｃｈｓａｅｕｍａｉｓｍａｎｆｃｏｈｃｎｕｎｅｔｅｉｆｓｐｏｔｔｃｕｅｏｒｅｍｉｒｆｚｒｌｈｇｌａｒｏｓａｅｒｍｏｅｔｉｏ，ｒｓｎｓｓｖｒｌｐｍａｙｐｔｒｓａｄｄｓｕｓｓｓｌｅｃｎｅｎｄｋｙｐｏｌｍｓｉｅｄｉｒｃｓ．ｐｃｅｔｅ１ｒｐｅｔｅｅａｒｒａｔｎ，ｎｉｓｅｏｎｏｃｒｅｅｒｂｅｔ￣ｇｐｅｓ￣ｓ，ｅｉｅｃｎｈｎｏ

大口径反射镜侧支撑结构力学分析

ｏｅｏａｉｎｏｔｉｅｙｆｉｌｍｅｔｍｅｈｄｍｅｔｔｅｄｍａｄｆｔｌｒｎｅｏｅｏｔａｙｔｍ，ｎｔｉｐｏｅｆｄｆｒｔｂａｎｄｂｎｔｅｅｎｔｏｅｅｎｓｏｅａｃｆｈｐｉｌｓｍｏｉｅｈｏｔｃｓｅａｄｉｓｒｖｄｔａｈａｅａｕｐｒｓｒｃｕｅｗｉｈｄｆｅｐｘｅｉｄｅｉｅｃｎｒｄｃｈｕｆｃｅｏｍａｉｎｏｐｉａｈｔｔｅｌｒｌｓｐｏｔｔｒｔｔｅｍｏｉｄｅｏｙｒｓｎａｈｓｖａｅｕｅｔｅｓｒａｅｄｆｒｔｏｆｏｔｌｔｔｕｈｉｃ
ＡｂｔａｔＳｖｒｌｋｎｓｏａｅａｕｐｒｓｕｔｒｓｏｈｒｒｒＯｎａｖｃｕｓｒｃ：ｅｅａｉｄｆｌｔｒｌｓｐｏｔｃｕｅｆｔｅｐｉｙｍｉｒｉａｕｍｔｌｓｏｅｗｅｅｄｓｕｓｄｔｒｍａｒｅｅｃｐｒｉｓｅｃ
ｔｅｒｔａｌｎｎｌｚｄｒｓｅｔｖｌｙｆｎｔｌｍｅｔｍｅｈｄｈｅｏｍａｉｎｒｓｌｆｔｅｐｉｒｒｏｎｈｏｅｉｌａｄａａｙｅｅｐｃｉｅｙｂｉｅｅｎｔｏ．Ｔｅｄｆｒｔｅｕｔｏｈｒｍａｙｍｉｒｉｃｙｉｅｏｓｒ
ｍｉｏａｓｄｂｈｔｒｌｕｐｒｓｒｃｕｅｗｉｈｄｆｄｅｏｙｒｓｎａｈｓｖｒａｃｌｔｄＦｎｌ，ｈｅｕｔｒｒｕｅｙｔｅｌｅａｐｏｔｕｔｒｔｔｅｍｏｉｅｐｘｅｉｄｅｉｅｗｅｅｃｌｕａｅ．ｉａｌｔｅｒｓｌｃａｓｔｈｉｙｓ维普资讯 ht Nhomakorabeap://

大口径望远镜主镜支撑结构研究

第35卷，增刊V01．35Suppl em e nt红外与激光工程I n矗a陀d蚰d L a∞r E n gi n∞r i n g2006年l O月oct．2006大口径望远镜主镜支撑结构研究王洋L2，张景旭2，杨飞2(1．中国科学院研究生院，北京100049；2．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033)摘要：主镜是望远镜系统的重要组成部分之一。

随着其口径的不断增大，望远镜的重量也随之加大，自重、热变形等问题将对主镜镜面的面形精度产生一定的影响。

因此，在保证系统精度的同时，要尽可能的减少结构重量，所以在设计阶段就要根据光学系统的技术要求及影响因素对主反射镜的支撑方案进行综合考虑和全面分析，使其结构设计更为合理。

根据大口径望远镜系统主镜结构设计的要求，利用结构分析软件，建立结构分析模型，来确定主镜支撑方案。

详细分析了大口径望远镜主镜支撑的各方面技术．关键词：大口径望远镜；主镜支撑；支撑结构；主镜结构中图分类号：TH751．1文献标识码：A文章编号：1007．2276(2006)增B．0031．04 Suppor t s t r uct ur e of l ar ge—aper t ur e t el es cope pr i m ar y m i r r orW A N G Y an91”，Z H A N G J i I l g．xu2，Y A N G Fei2(1．G『a dj at e U ni ver si t y ofChi ncseA c ad啪y ofSc ic nce，Be妇in9100049，Ch i na；2．Ch卸g c hu n I ns t i t u t e of op t i cs，F i玎e m ech趴i cs卸d Physi cs，o I angch瑚130033，C hina)A bst r act：T he p痂nar)，m i r ror of t el es cope i s a n i nl por t ant com pone nt of t e l6sc ope s ys tem．W i t h t he l ar ge of pr i m a w m i玎or印enure，t he w ei g ht of t he pr i m ar y m i r r or be com e s m u c h1a玛er．The r o ot m e a n s quar e(m：1s)of m e pr i m ar y m i r r or is a日bc t e d by m any pr ob l em s，such as deadw ei ght，def om at i on of heat and so on．T o r educe t11e w ei g ht of pr i m ar y m i r ror w hen t he pre ci si on of s yst em i s e ns ure d．The r e for e，w e w i l l c ons i der t11e s uppor t i ng pr oj ect of pr i m ar y m i r r or synt het i ca l l y a nd anal yze i t r oun dl y acco确i ng t o t he t ec hni que r eq ui r em ent of opt i c s s ys t em and t he e疗’ec t f ac t ors．T he st r uct ur al des i gn c an be r eas onab l e．A ccor di ng t o t he s t m ct ural des i gn s che m e f or pr i m aD，m i r r or of a l ar g e aper t ur e t e l e sc ope，t he s仉l c t ura l ana l ys i s m od el is es t a bl i s he d by m ea ns of t he st n l ct ur al anal ysi s s om V ar e．The s upport s n uct ure of pr i m aI y m i r r or i s se l ect e d and desi gn ed f i nall)l Thi s paper di sc usse t he s u ppo r t t ec hni ques of a l ar ge一印e r t ur e t e l e sc ope pr i m ar y m i r r o r．K ey w or ds：L a rge—a pe rt ur e t el esc ope；Supp or t of pr i m a巧l l l i玎or；Supp or t s t nl ct ur c；T he sn l Jct ur c of pr i m a叫m i r r o r牧稿日期：2006，06-08作者简介：王洋(1980．)，女，吉林长春人，硕士生，主要从事光电对抗与测试方面的研究．32红外与激光工程：工程光学系统设计与制造技术第35卷。

空间相机反射镜支撑结构的设计与分析_林利明

变量为 3mm 时的结构方案能够满足反射镜的面形精度要求。同时为了校核这个结构的强度和刚度，对为 3mm 时
的结构进行了模态分析和在预示载荷作用下的频率响应分析和准静态分析，结果表明，该方案完全能够满足整个结
构的刚度和强度设计要求，从而为空间相机的设计提供了有利依据，同样为其他空间相机反射镜支撑的设计提供了
随着空间科学技术的迅猛发展，用户对空间相机的观测分辨力和成像质量提出了越来越高的要求。在反射式空间相机中，反射镜是必不可少的关键部件之一，其在轨工作状态下的面形精度直接决定了系统的最终成像质量，因此在设计过程中改进反射镜支撑结构柔性环节的参数尺寸，使面型误差达到设计要求具有重要的实际意义。
图 2 热惯共同作用下的变形 Fig.2 distortion under loads
另外还对只承受热载荷和只承受惯性载荷的组件进行了分析，并对数据结果进行处理后得反射镜的面形误差见表 1。从表中可以看出在热载荷和惯性载荷共同作用下的反射镜值和值均不满足光学系统的设计要求，因此需要对反射镜的支撑结构方案进行修改。
设计要求
一阶频率小于 70Hz
3 结构刚度和强度校核
当值等于 3mm 时反射镜的面形误差均满足要求，但可以预见在支杆处增加柔性环节后，整个结构的刚度和强度会有下降的趋势，而只有在刚度和强度都满足设计要求的情况下，上面的结构修改才有意义，因此必须对结构进行刚度和强度校核。对于此相机整机和各组件的设计要求分别如下：
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长春理工大学学报（自然科学版）
真分析方法，对完成初步设计的某空间可见光相机反射镜组件支撑结构进行柔性设计，并对三种尺寸的柔性结构进行面形误差分析，从而取得了满足面形精度的较佳尺寸，然后通过模态分析、频率响应分析和准静态分析验证了它同样符合刚度和强度要求。

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定了柔性支撑结构。利用各种环境试验，证明该支撑结构一阶模态可以达到近２０Ｈ，具有较高的动态刚０ｚ
度；同时，该支撑结构对装配应力与热应力具有较大的适应能力，既能够在较大温度范围内保证镜面面形不
变化，又能够保证主镜面形在重力载荷变化时达到指标Ｒ值为００Ａ（＝３．ｎＭＳ．２Ａ６２８ｍ）的要求，为空间相机
ｆｒｔｅｓａｅｃｍｅａＴｉｐｐｒｐｅｅｔｔｅｐｏｌｍｈｔｔｅｂｌｈｎｅｓｐｏｔｇｓｕｔｒｆａｃｒｉｙｅｏ０ｐｃａｒ．ｈｓａｅｒｓｎｓｈｒｂｅｔａｈａｌｉｇｕｐｒｎｔｃｕｅｏｅａｎｔｐｆｈ — ｉｒｔｐｉｒｎｏｉｅｄｔｔｅａｔｍａｉｗｈｎｔｅｅｔｒａｃｎｉｏａｉｓＢｓｄｏｈｅｅｒｈｏｈａｌｒｙｍｉｒｗｌｌａｏｈｓｇｔｍｅｈｘｅｎｌｏｄｔｎｖｒ．ａｅｎｔｅｒｓａｃｎｔｅｂｌ— ｍａｌｉｓｉｅｈｎｅｓｐｏｉｇｓｃｕｅａｎｖｌｅｕｅｓｐｏｉｇｓｒｃｕｅｗｓｄｖｌｐｄａｄｏｔｚｄｗｔｕｒａａａｙｉ．ｉｇｕｐｒｎｔｔｒ，ｏｅｘｒｕｐｒｎｔｔｒａｅｅｏｅｎｐｉｅｉｎｍｅｉｌｎｌｓｓｔｕｒｌｆｔｕｍｉｈｃＳｍｅｅｖｒｎｎｘｅｉｎｓｗｒｏｄｃｅ，ｎｈｅｕｔｄｍｏｓｒｔｄｔａｔｅｓｐｏｉｇｓｒｃｕｅｈｄｌｒｅｏｎｉｍｅｔｅｐｒｏｍｅｔｅｅｃｎｕｔｄａｄｔｅｒｓｌｅｎｔｅｈｔｈｕｐｒｎｔｔｒａａｇｓａｔｕｄｎｍｉｓｆｅｓｎａｅｅｕｔｂｅｆｒｔｅａｓｍｂｙｓｅｓａｄｔｅｍａｔｓ．ｈｓｌｘｒｕｐｒｎｔｃｕｅｙａｃｔｆｓ，ａｄｗｓｂｔｒｉｌｈｓｅｌｔｓｎｒｌｒｓＴｉｆｕｅｓｐｏｉｇｓｒｔｒｉｎｔｓａｏｒｈｓｅｅｔｕ
ＤＯｉｏｇＩｎ — ｅＮＧＪ— ｎ，ＬＵＨｏｇｗｉｈ
（ｈｎｃｕｓｔｅｏｐｉ，ｉｃａｉｎｈｓｓＣｉｓｃｄｍＳｉｃｓＣａｇｈｎＩｔｕｎｉｔｆＯｔｓＦｎＭｅｈｎｓｄＰｙｉ，ｈｎｅａｅｙｏｃｎｅ，ｃｅｃａｃｅＡｆｅＣａｇｈｎ０３Ｃｉ）ｈｎｃｕ１０３，ｈｎ３ａ
摘
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
要：空间相机大口径主镜的支撑技术一直是空间相机研制的关键技术本文介绍了一种相机大口径主镜
球铰支撑结构在研制过程中出现的镜面面形随着外界装配条件及温度的变化出现像散的问题，并通过对球铰
支撑结构的分析与研究，找出球铰支撑结构的弱点，提出一种新型的柔性支撑结构，通过工程分析及优化确
基金项目：国家自然科学基金资助项目（ｏ６５７０）Ｎ．０００３
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０第２卷第１期８
Ｖ０．Ｎｏ１１２８．Ｏ
ｍａｅｅｍｒｒｓｒｃｉｒｓｂｅｉａｗｄｅｐｒｔｅｒｎｅｎｅＲＳｖｌｅｏ００ａ（＝３．ｆｋｓｈｉｏｕｆｅｆｕｅｔｌｎｉｅｔｅａｒａｇ，ａｄｔＭａｆ．ｔｒａｇａｍｕｈｕ２Ａ６２ｎ）８ｉ
第２卷８
第１期０
Ｖｏ．８Ｎｏ１１２．０
文章编号：０７１８（０ｌ一０８０１０ — １０２１）ｏ０２ — ７ｔ
空间相机大口径主镜支撑结构设计
董吉洪．刘宏伟
（中国科学院长眷光学精密机械与物理研究所，吉林长春１０３）３０３
Ａｂｔｃ：Ｔｅｓｐｏｔｇｓｒｃｕｅｏｈａｇ —ｐｒｒｒｒ￣ｏｆｔｅｓａｅｃｍｅａｉｔｅｋｙｔｃｎｌｇｓｒｔｈｕｐｒｎｔｔｒｆｔｅｌｒｅａｅｕｅｐｉｙｍｉｒｏｐｃａｒｓｈｅｅｈｏｏｙａｉｕｔｍａｈ
大口径主镜支撑技术打下了坚实的基础
关键词：大口径；主镜；球铰；柔性支撑；热应力中图分类号：Ｔ７３Ｈ０文献标识码：Ａ
ＤＯＩ１．７８０：０３８／ＭＥ２１２．０８Ｉ０８００２１１
ＳｕｐｒｉｇＳｔｕｔｒｓｇｆＬｒｅａｅｕｅＰｒｒｒｒｏｐｃｍｅａｐｏｔｒｃｕｅＤｅｉｎｏａｇ — ｐｒｒｍａｙＭｉｏｒＳａｅＣａｒｎｔｉｒｆ