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“大口径纹影仪”项目通过验收
大口径纹影仪 项目 验收
2018/11/14
近日，由中国科学院西安光学精密机械研究所承担的“大口径纹影仪”项目顺利通过验收，这标志着我国大口径纹影仪研制技术获得突破。在空气动力学研究中，大口径纹影仪具有灵敏度高、能显示气体连续变化密度场的特点，是国家某大型工程建设项目的核心光学设备之一。大口径纹影仪属于精密光学仪器，相对小口径纹影仪，史无前例的恶劣工作环境，对系统大口径精密光学和大尺度精密结构形成了重大技术挑战。西安光机所和应用单位紧密合作...
为了满足大口径光学元件表面疵病的光学检测需求，设计了一款具有四自由度的疵病检测仪。该检测仪采用4个独立驱动装置进行控制，基于坐标系矩阵变换的理论对该疵病检测仪的运动学进行了分析与解算，得到了末端检测物镜的轨迹坐标与各驱动位移的关系，同时得到了各随动运动与主动运动之间的关系曲线。采用虚拟样机仿真软件ADAMS对运动学解算结果进行仿真验证，得到了各驱动装置的位移-时间曲线。最后，通过ANSYS Wor...
大口径SiC主镜主动支撑研究及促动器设计
主动支撑 大口径主镜 力促动器
2016/9/5
大口径轻量化SiC主镜是一种新型主镜，之前没有成功的支撑案例作为参考。通过对各类大口径主镜的主动支撑技术的优劣进行分析，确定利用液压并联力促动器的支撑方式对SiC轻量化主镜进行支撑，并利用自由谐振模式定标方法研究了某4 m SiC主镜的校正力需求，计算发现该主镜对力促动器的校正力分辨率要求为0.1 N。针对这一需求，详细分析了影响机械式力促动器精度的主要因素，并进行了相应的设计，采用步进电机作为动...
大口径长条形反射镜组件自重变形的仿真与试验
大口径反射镜 长条形反射镜 自重变形 仿真分析 Zernike多项式拟合 球面方程拟合
2016/7/28
研究了空间光学遥感器的大口径长条形反射镜组件在自重载荷作用下的面形变化，实验验证和定量分析了Zernike多项式拟合法以及球面方程拟合法得到的仿真分析结果的精度。介绍了Zernike多项式拟合法以及球面方程拟合法的基本原理，分别用这两种算法对大口径长条形反射镜组件在自重载荷作用下的面形变化进行了仿真分析。根据误差合成原理，提出了依据翻转前后两个状态的面形检测结果计算镜面面形变化的方法；针对离轴反射...
中科院西安光机所高精度大口径星敏感器光学系统研制成功
星敏感器光学 光学 精密机械
2015/7/21
近日，中科院西安光学精密机械研究所研制成功超高精度大口径紧凑型星敏感器光学系统。该系统光学总长为175毫米（与口径尺寸相当），焦距320毫米，是目前国内口径最大、焦距最长的星敏感器光学系统。
大口径折反式三组元连续变焦距光学系统设计
折反式 连续变焦距 光学设计
2016/8/16
采用一种新的结构形式对口径1.2 m、焦距2~6 m、相对孔径1/1.67~1/5的可见/近红外波段连续变焦距望远镜进行了设计。为适应目前地基大口径望远镜总体结构形式的需要,前端主系统采用Cassegrain反射式结构,后端采用三组元机械补偿变倍形式,使结构更加简洁。在高斯光学计算、像差分析基础上对各组元初始结构选择,并进行整体优化。设计结果各项性能指标均满足要求,且结构紧凑、补偿曲线平滑,表明这...
为了更好地评价与研究受视宁影响的观测系统,引入了基于功率谱的分析方法.使用不同截止频率以及衰减系数的卡曼谱来反演系统的中高频误差,同时使用Zernike 多项式来表征系统低阶起伏,结合这两种误差,得到了系统误差的数值模型.最后,通过分析实际波前叠加数值模拟大气扰动前后的功率谱,验证了本方法评价受视宁影响的大口径系统的可行性.
大口径主镜支撑液压缸用弹性膜片优化设计
柔性金属膜片 液压支撑 定位导向 优化
2016/8/4
在大口径望远镜主镜液压支撑形式中,液压缸需要一种简单可靠、不需要润滑维护的精密导向机构,而且可以输出较大行程范围(毫米级)。设计了一种柔性金属膜片机构用于液压缸的径向定位导向。建立了金属膜片机构有限元模型,采用几何非线性算法,研究分析了不同拓扑结构对金属膜片柔度的影响,通过不同拓扑结构金属膜片的性能分析对比可知,V 型膜片能够很好地克服应力刚化,保证柔度的稳定性;以柔度为优化目标,对金属膜片V 型...
针对大口径光电探测设备在随俯仰角变化时由于主镜支撑点的变化而产生的晃动, 研究了在静态测量时如何补偿主镜晃动造成的误差以提高大口径望远镜的静态测量精度。首先给出了一个1 m口径望远镜的支撑结构和力学模型, 在分析了传统三轴误差补偿方法和球谐误差补偿方法的基础上提出了针对大口径望远镜的误差补偿方法。在外场对光测设备进行了标校实验, 选取32颗恒星在修正了蒙气差后对各个系统差进行求解, 得出了主镜晃动...
为了解决大口径反射镜子孔径拼接精度评价的问题，提出了自检验的子孔径拼接精度分析方法，实现了对大口径反射镜拼接精度的分析评价，同时提供了一种拼接精度检测方法。自检验即利用子孔径检测面形对拼接获得的拼接结果进行拼接精度检验。讨论了相应的精度评价指标及计算方法，并结合工程实例，利用φ600 mm 干涉仪实现了对φ800 mm 平面镜的拼接测量。以自检验的评价方式对拼接精度进行了分析，结果表明，拼接结果是...
轴向支撑对大口径主镜的定位及镜面变形有着重要的作用，为了深入开展该课题的研究，在传统机械Whiffle-tree支撑的基础上引入了轴向液压Whiffle-tree支撑。首先，从三点运动学定位支撑原理出发，介绍了Whiffle-tree支撑的特点与分类，着重对比分析了液压Whiffle-tree和机械Whiffle-tree支撑的优缺点。进而，根据液压Whiffle-tree的特点，分析推导了其建模...
光轴竖直大口径长焦距平行光管热设计
热设计 平行光管 主动热控 热分析
2016/8/31
工作在真空罐内的平行光管的工作环境特点决定了其与空间光学遥感器相同的热设计原则，光管的结构形式对工作温度提出了严格要求。首先，确定光管结构表面的热控涂层和多层隔热材料的包覆方式；其次，光管热设计的关键是加热区设计，设计了两种加热方案，从可实施性和加热功耗大小对两种方案进行了比较；最后，对最终的热设计方案进行仿真分析。结果表明：平行光管光机结构的温度水平可控在19.3~20.8℃，主镜温度为19.5...
基于LightTools的大口径积分球辐射特性仿真
辐射特性 计算机仿真 积分球 遥感 LightTools
2016/8/30
为了研制辐射特性相对理想的大口径积分球，采用LightTools仿真分析了5种光源位置和3种照明模式，共15种直径为3 m积分球模型的辐照度面均匀性和朗伯特性。相比依靠经验设计积分球，计算机仿真研究具有周期短、成本低、重复性高等优点。仿真结果表明：照明模式和光源位置对积分球开口处辐照度面均匀性影响很小；而对开口处朗伯特性产生较大影响。首先，光源方向上的朗伯特性最差，其次，对称式照明模式则会改善朗伯...
大口径望远镜主镜保护盖设计
主镜保护盖 大口径望远镜 曲柄滑块机构 运动模型
2016/8/30
针对某米级光学望远镜设计了四门对开花瓣式主镜保护盖。简要介绍了国内外已建成大口径望远镜主镜保护盖的主要结构形式，利用铰链四杆机构的演化偏置曲柄滑块机构为基体进行优化设计，得出一种不需曲柄存在的四杆机构，建立运动学模型，对其受力状态进行分析，计算了电机所需的驱动力矩、滑块的移动位移及镜盖开关时间。实际工程应用表明，该保护盖对主镜能够有效防尘及保护，单次打开或关闭时间约为62.5 s，在长春地区无故障...