离轴三反空间相机主三镜共基准一体化结构

摘要：

针对采用离轴三反(TMA)光学系统的空间相机中光学系统主镜和三镜的轴向位置接近的特点,提出了主三镜共基准一体化结构来提高光机结构的精度和稳定性.利用一块高刚度、高度轻量化整体背板替代分离的主镜和三镜背板,以实现主镜和三镜光学加工、检测和装调的基准统一.由于此整体背板同时也是主框架的组成部分,故降低了结构整体重量,提升了光机结构动/静态刚度.对采用主三镜共基准一体化结构的空间相机进行干涉检测,结果表明主镜和三镜的各视场镜面面形最大分别为0.024λ和0.013λ,均满足光学公差要求.对铝结构样机进行了多入多出(MIMO)自由模态测试,测得一阶模态频率为48 Hz,对应原理样机一阶约束模态频率114 Hz,满足结构刚度要求.在离子束光学精加工过程中,通过分时对主镜和三镜进行加工,省去了主镜和三镜分离结构加工用的散热时间,加工效率提高了约50％.主、三镜共基准一体化结构的应用提高了离轴TMA空间相机的性能和光学精加工效率,为高分辨力宽视场空间相机的光机结构设计提供了参考.

关键词：离轴三反空间相机、主镜、三镜、共基准、一体化结构、干涉检测、模态测试、离子束加工

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分类号：V447.3(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家863高技术研究发展计划资助项目863-2-5-1-13B

在线出版日期：2015-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1612-1619