空间相机温度-离焦特性分析与试验

摘要：

为了提高空间相机在不同温度条件下的成像质量,本文建立了空间相机光-机-热集成分析模型,以此模型为基础,对系统的温度-离焦特性进行研究,得到了相机温度调焦曲线,并开展了热光学试验.首先,分析了温度变化对光学系统的影响,特别是对最佳像面位置的影响,得到了相机离焦量与光学元件参数的关系;介绍了光机热集成分析的一般方法,即将热分析的温度场,经过映射,作为结构分析的边界条件,然后进行结构有限元的热弹性分析,通过对变形结果中光学元件曲率和刚体位移做拟合,得到敏感因素的温度-离焦敏感度矩阵;在此基础上得到了相机温度调焦曲线;最后,开展了相机热光学试验.试验结果表明,基于集成分析结果的温度调焦,空间相机在20℃±8℃内的最大误差小于0.1mm,基本满足相机在轨自动调焦的要求,并指出了进一步提高相机温度调焦精度的方法.

关键词：空间相机、集成分析、温度调焦、有限元、热光学试验

所属期刊栏目：25

分类号：TP394.1;TH691.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目41501383;国家重点研发计划资助项目2016YFB05026021

在线出版日期：2017-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1825-1831