空间光学遥感器柔性支撑结构设计

为了在保证空间遥感器系统结构刚度的同时,使结构具有良好的热尺寸稳定性,设计了一种应用于空间光学遥感器的正交双向柔性支撑结构,有效解决了影响反射镜成像质量的力和热两个关键环境约束之间的矛盾,从而保持光学系统组件的有效位置,为遥感器能达到良好的成像质量提供了保证.对柔性铰链结构参数进行分析,并对铰链结构进行设计和性能的有限元仿真分析.结果表明,柔性支撑结构在力和热两种主要环境约束下能有效地保持结构的稳定性.     

空间光学遥感器反射镜柔性调节结构设计

针对空间光学遥感器圆形反射镜结构刚度高、热尺寸稳定性差的状况,设计了一种温升变形柔性调节结构,旨在保持结构刚度满足力学要求的同时,使反射镜具有良好的热尺寸稳定性.对柔性结构进行了合理的结构设计,对其力学模型及铰链参数进行分析,并对反射镜组件进行有限元仿真.结果表明:在柔性结构的调节作用下,反射镜在力和热两种环境约束工况下,面形PV值均远小于63.2 nm,满足成像质量要求.证明这种柔性调节结构在实际结构设计中是合理可行的.     

星载光学遥感器调焦机构设计与有限元分析

为补偿星载光学遥感器在运载、发射过程中的冲击振动以及空间环境条件变化引起的离焦,设计了一种采用步进电机和谐波减速器驱动、滚珠丝杠和直线导轨配合使用的无偏载、易装调的调焦机构。论述了调焦实现方案,给出了调焦机构结构设计图,计算调焦负载阻力矩并选择了相应的电机,分析了该调焦机构的理论灵敏度为0.14μm,调焦误差为7.56μm;在Patran/Nastran环境下建立调焦组件有限元模型并对其进行有限元仿真分析。分析结果表明,该空间调焦机构动态刚度高、环境适应性强,能够满足空间调焦的设计要求。     

空间遥感器反射镜组件的设计与有限元分析

针对某空间遥感器反射镜的设计指标要求,分析并优化了反射镜的支撑形式和结构参数,得到了质量为23.7kg,轻量化率达到76.2%的反射镜结构。在反射镜基本构型确定的基础上,设计了镜体的支撑结构,通过合理设计柔性卸载结构满足了反射镜结构系统的动静态刚度和热尺寸稳定性要求。采用有限元软件ABAQUS对反射镜组件进行了精确有限元分析,分析结果表明,在1g重力作用下反射镜的面形精度RMS达到3.66nm,在4℃均匀温升载荷作用下反射镜的面形精度RMS达到4.16nm,在1g重力和4℃均匀温升载荷耦合作用下反射镜的面形精度RMS达到5.51nm,反射镜组件的一阶固有频率为137.51Hz。得到的结果显示该反射镜组件完全满足设计指标要求。     

空间遥感器电控箱结构设计

空间遥感器电控箱的在轨不可维修性要求其具有高的电磁屏蔽能力和力学稳定性。针对电磁屏蔽能力和力学稳定性要求,设计了一种框架式结构的双腔隔离电磁屏蔽结构。该结构主体采用稳定的框架式结构,力学性能好。电控箱整体结构分为两个封闭的腔体,一个腔体用来承载电子学器件,一个腔体负责数据信号的转出,具有极高的电磁屏蔽能力。通过反应电控箱结构屏蔽能力的电场辐射抗扰度试验（RS103）和电场辐射发射试验（RE102）证明了该结构的电磁屏蔽效果满足航天应用需求。并且,对整个结构进行了有限元分析和动力学试验,基频是235HZ,满足设计要求的120HZ,双腔隔离电控箱具有优良的力学性能和极高的电磁屏蔽能力。     

比值法光学遥感器机上辐射定标的研究

本文在简要介绍光学遥感器各种机上辐射定标方法的基础上,着重叙述了“太阳＋漫射白板＋比值辐射计”的机上定标方案。最后结合自行设计的比值辐射计及其测试结果对该系统的辐射定标精度进行了分析。     

重载鼓式制动器动力学特性有限元分析

为研究重载鼓式制动器的动力学特性,使用HyperMesh和ABAQUS软件建立了鼓式制动器的有限元模型,计算了制动工况下制动鼓、制动蹄和摩擦衬片的应力和位移分布规律;利用直接模态方法对鼓式制动器各零部件进行有限元模态分析,得到了前16阶固有频率和振型。汽车行驶工况下制动鼓的应力应变的实际测试结果表明,所建模型及论文分析结果可信。该成果对掌握鼓式制动器的综合力学性能及噪声控制研究具有实际意义。     

基于弹性接触理论的连杆有限元分析

基于弹性接触理论，对连杆进行了接触问题的有限元分析，并对连杆受压的传统处理方法和接触分析方法进行了对比研究。以LJ377MV汽油机连杆为例，通过所建模型、应用有限元分析方法进行了计算和对比分析。结果表明，用接触分析的处理方法对连杆进行结构分析，能相对准确地反映连杆的应力和应变，有利于连杆的优化设计。     

比值法光学遥感器机上辐射定标的研究

本文在简要介绍光学遥感器各种机上辐射定标方法的基础上, 着重叙述了“太阳＋ 漫射白板＋ 比值辐射计”的机上定标方案。最后结合自行设计的比值辐射计及其测试结果对该系统的辐射定标精度进行了分析。     

航天遥感器的空间目标成像模型研究

提出了一种新的空间目标的成像模型,用于仿真模拟航天遥感器观测到的空间目标成像特性的分析与实验.假定空间目标几何形状为球形,使用已有的空间目标照度计算公式,建立了目标星等仿真计算模型;通过使用航天遥感器CCD、光学系统参数和目标星等计算模型,可得到空间目标在理想观测条件下的航天遥感器焦平面上点源响应的信号强度和图像;考虑到航天遥感器与空间目标的相对运动关系,建立了空间目标在实际观测条件下的航天遥感器焦平面上线成像的能量分布模型和运动引起的模糊图像;综合使用上述几种模型,可生成空间目标在航天遥感器不同成像观测条件下的动态帧序列图像,以满足空间目标的探测与识别仿真算法研究的需求.     

基于面元网格化的空间目标光学特性计算方法

为实现复杂结构空间目标光学特性的工程化计算,基于计算几何的面元网格化思想,提出了一种空间目标光学特性计算方法.建立了空间目标标准几何结构、面元网格划分、面元遮挡、面元照度计算的数学模型,设计开发了空间目标光学特性计算软件.针对不同的卫星目标,进行了光学特性的计算,并将计算结果分别与解析法计算结果和试验测量结果进行比较分析,结果表明面元网格化的计算精度优于解析方法,且与试验结果相比其计算偏差小于一个视星等,满足工程应用的要求.     

集成光杨氏干涉计生化传感器的设计和制备

报道一种结构新颖的集成光杨氏干涉计生化传感器。利用微光机电系统(MOEMS)加工工艺结合离子交换技术在玻璃基底上制作出成对的平行单模光波导阵列,并在每对波导中一条的中间区段淀积一层具有梯度末端的TiO2薄膜,覆膜波导用作传感,裸露波导作为参比,从而构成集成光杨氏干涉计芯片。研制结果表明,这种传感器与传统的集成光杨氏干涉计相比,不仅省去了Y型功率分配器和低折射率介质保护层,而且利用简单的狭缝探测器取代了昂贵的电荷耦合器(CCD)探测器,具有结构简单、制作容易和使用方便等优点。     

污染对空间光学系统的影响分析

首先讨论了空间污染源分类及污染物质的空间分布,设计并进行了对污染影响进行定量分析的实验,对实验数据进行了分析和拟合,推导出光学系统所受污染程度与光学系统指标衰退的关系;建立了一套光学系统污染损伤分析模型,最后提出了对于空间光学系统进行污染防护的一些建议．     

基于改进遗传算法辨识空间机器人动力学参数

为了减小空间机器人动力学参数的误差,提高轨迹规划精度,根据空间机器人的角动量守恒方程,利用名义动力学参数估计角动量与真实角动量的差异,建立动力学参数辨识的误差模型,给出遗传算法的适应度函数.针对常规遗传算法容易出现"早熟"现象,采用小区间生成法、大变异策略和精英保留策略对其进行了改进.以六关节空间机器人为例进行的仿真结果表明,在参数复杂的情况下,采用改进后的遗传算法,计算效率和辨识精度均得到了提高。     

基于薄板和伯努利-欧拉梁理论的六维力传感器动态特性分析

摘耍：六维力传感器可以测量三维空间内3个方向上的力和力矩信息,在机器人感知和控制方面起着极其重要的作用．传感器的动态特性包括时域领域特性和频域领域特性．其中,固有频率和模态振型特征是传感器频率领域动态特性的重要参数．文章基于弹性力学中薄板和伯努利一欧拉梁理论建立传感器各模块动态数学模型,分析出各方向一阶固有频率和主振型,为传感器动态特性领域深入研究提供理论参考．关键词：六维力传感器;动态特性;薄板;伯努利一欧拉梁;固有频率中图分类号：TH39文献标识码：A     

基于LEACH路由协议的混合光无线传感网络研究

分析了基于低功耗自适应分簇(LEACH)路由协议的无线传感网络(WSN)在不同拓扑形状下的生命周期,并改进了长方形拓扑形状的路由协议。进而针对WSN在某些场合能量有限、易受干扰和安全性差等缺点,在长方形区域中引入分布式光纤传感结构。将传感光纤铺设在环境复杂和外界电磁波干扰大的监测区域,从而提高整个传感网络的生命周期和可靠性。理论分析和仿真结果表明,改进的拓扑和协议在提高可靠性的同时,有效地延长了光WSN的生存时间,性能优于传统LEACH协议。     

High resolution angular-displacement sensor based on whispering gallery mode resonance in bent optical fibers

A simple fiber sensor to measure angular displacement with high resolution,which is based on whispering gallery mode(WGM)resonance in bent optical fibers,is proposed.The sensor is composed of a single loop formed by loosely tying a knot using single mode fiber.To measure the transmission spectra,a tunable laser and an optic power meter are connected to the two ends of fiber loop,respectively.Significant WGM resonances occur over the investigated wavelength range for all the sensors with different bend radius.The angular-displacement sensitivity is studied in the range from-0.1°to 0.1°.The detection limit of1.49×10-7 rad can be achieved for the detecting system with the resolution of 1pm.The simple loopstructure fiber sensor has potential application prospect in the field of architecture or bridge building with low detection limit and low cost.