快速反射镜控制系统设计

针对快速反射镜的控制系统展开分析和研究。首先,概述了FSM的技术特点。其次,对FSM控制系统实现过程进行了研究,具体包括系统辨识,速度环回路闭环,位置环回路闭环和电流环回路闭环。然后,针对FSM控制系统实现过程进行了仿真验证,实现了FSM控制系统跟踪精度5″。最后,对FSM系统的性能进行了综合总结。     

快速控制反射镜

高空气球实验的光学仪器舱中有4块快速控制反射镜(FSM)。每一块反射镜将在捕获、跟踪和瞄准(ATP)实验任务中完成一种特定的功能。Pseudo IPSRU控制反射镜(PSM)用于稳定相对于惯性稳定参考单元的光学视线(LOS);准直控制反射镜(ASM)用于保持内     

新型快速反射镜伺服系统设计

为了满足光电跟踪系统高精度跟踪的要求,针对一种新型内外框架式快速反射镜进行了详细的伺服系统设计。首先,对新型快速反射镜进行了数学建模,采用速度环与位置环相结合的双闭环控制方法,对位置校正环节和速度校正环节进行了参数设计。其次,以DSP 为实现平台,详细阐述了快速反射镜伺服系统的硬件组成。再次,对快速反射镜伺服系统的工作模式和软件工作流程进行了详细说明。最后,为了验证快速反射镜伺服系统的性能,进行了锁零实验和跟踪实验。实验结果表明:快速反射镜锁零时响应快速且稳态误差小于0.3,跟踪时跟踪误差均方根小于7。新型快速反射镜伺服系统能够满足光电跟踪系统对快速反射镜的快速性和高精度要求。     

快速倾斜反射镜精跟踪系统

报道了四象限光电探测器和快速倾斜反射镜为主要功能快的光束精跟踪系统的研究。采用模拟动源对系统性能进行了测试,结果表明该系统有良好的精跟踪能力。同时,结合望远镜跟踪系统对距离５５０ｍ的一个动态合作目标进行了精跟踪实验,该系统在望远镜的基础上可以大大提高跟踪精度。     

空间反射镜支撑结构研究概述

随着我国遥感卫星和空间光学的发展,星载遥感器的分辨率越来越高,光学系统的主反射镜口径越来越大,其结构形式、镜体质量、支撑安装方式和温度环境都将直接影响整个系统的成像质量。本文探讨了空间反射镜支撑结构的设计,着重解决反射镜自重引起的变形问题、反射镜和支撑结构线膨胀系数不同引起的应力及变形问题, 保证反射镜的冷却和温度均匀性,保证光学系统的像质始终满足设计要求和使用要求。     

快速反射镜研究现状及未来发展

针对某红外搜索系统快速反射镜设计需求,研究基于十字簧片传动结构与音圈致动器的快速反射镜机电联合仿真技术。建立快速反射镜的机电参数化模型,采用有限元分析法构建柔性结构传动刚度模型,同时建立音圈制动器的电磁驱动模型,并进行关键参数的迭代设计确定最优参数;以Matlab/Simulink为联合仿真平台,建立反射镜动力学仿真接口与电磁驱动仿真接口,结合经典控制模型实现对反射镜机构的联合仿真,并获得系统动态响应的仿真结果。最后通过实验测试验证50 Hz成像周期下回扫补偿残差与相位滞后,其中实测回扫补偿残差0.0365 mrad,相位滞后2.6 ms,虽然高于仿真分析结果但能够满足工程应用的需求;并对系统的开环频响曲线进行对比,中低频幅值响应误差不超过10%。仿真和实验结果表明,该联合仿真技术对于快速反射镜的设计与优化具有重要的理论指导意义。     

快速反射镜关键技术研究

快速反射镜(FSM)凭借其高精度、高分辨力、快响应等优点,被广泛应用于天文望远镜、自适应光学、复合轴精密跟踪等领域.尽管国内外关于FSM的研究较多,但少有对其关键技术的系统总结.首先,介绍了国内外FSM的发展现状和研究热点,分析了FSM的主要性能指标与各组成部分之间的关系.在延用FSM传统按支撑结构不同分类方式的同时,首次提出了按功能用途不同的分类方式,并针对各类FSM的结构特点和功能用途等进行了深入探讨;然后,在明确FSM结构组成的基础上,系统阐述了FSM系统中支撑铰链、工作镜体、驱动元件、测量元件和控制系统等关键技术,首次提出将柔性铰链分为四周分散式、中心集中式及四周分散与中心集中相结合式的分类方式,并分别对驱动元件、测量元件的排布方式进行了对比分析.最后,通过对FSM系统各关键技术的归纳总结,提出了FSM向大口径、大角度、高精度、高响应和高承载等方向发展的趋势.     

激光自动对准系统中快速反射镜机构研究

针对激光自动对准系统,开展了快速反射镜机构研究.利用2个直线步进电机,分别驱动2对楔块,通过楔形摩擦副实现快速反射镜的两维转动,应用楔块角度自锁,实现快速反射镜对光轴的精密调整和精度保持.为保证激光对准系统工作时,对准激光经快速反射镜后能始终返回CCD视场内,确定快速反射镜的工作转角范围:方位为±6.975′,俯仰为±...     

天基平台快速反射镜扰动信号抑制方法

天基平台快速反射镜在工作过程中受到空间电离辐射和天体摄动力的影响,会在音圈电机和负载输出端引起电流以及位置扰动,降低系统稳态精度和跟踪精度.为了减小扰动对系统的影响,在音圈电机输出电流路径和负载输出位置路径分别设计了扰动观测环节用于实现对特定扰动的抑制.首先,分析了天基环境下各扰动信号对系统输出精度的影响;然后,在系统...     

扫描反射镜光学机械消像旋转方法

1引言 在航天遥感中,为了扩大观测范围,通常采用反射镜扫描方案.扫描装置是多光谱扫描仪的重要组成部分,其性能的优劣关系到能否可靠地为系统提供准确的信息,对遥感仪器整体性能的优劣起着关键作用.随着遥感数据应用的不断深入,对遥感器的探测灵敏度要求也越来越高.采用多元探测器并行扫描或串行扫描(实现时间延迟积分技术)是提高扫描仪性能的重要手段.但采用多元探测器的仪器在扫描观测角变化时,焦平面上的像不允许发生旋转,否则会使各像元对应的视场无法配准,导致图像畸变.     

On the Voltage Mirrors and the Current Mirrors

The voltage mirror and the current mirror are two pathological elements used to represent active devices featuring voltage or current reversing properties. The properties of these ideal elements are presented and it is demonstrated that they form a complete set analogous to that formed by the nullator and the norator.     

用光腔衰荡测定腔镜及镜片的反射率

光腔衰荡是新的光谱技术。本文利用腔衰荡测定了一组腔镜的反射率,测出的误差达到10^-5量级;同时利用这一衰荡腔对全反镜的反射率进行了测定。该方法适用于不同环境下的镜片反射率的精确测定。     

激光镜镜面粗糙度的干涉测量

开发了一种激光镜镜面粗糙度的全场、非接触干涉测量方法。测量了两面不同粗糙度的铜镜,测出的数据和用６ＪＡ型显微干涉轮廓仪测量的结果相吻合。测量的范围为０．０１～０．１２μｍ,理论上测量的精度可达０．００２μｍ。它对镜面抛光过程的控制有实际意义     

非球面金属反射镜在红外热成像系统中的应用研究

介绍了非球面金属反射镜在空间和军用光学红外热成像系统中的应用,系统的工作波段为3.7μm～4.8μm,环境温度变化范围-30℃～+45℃.阐述了金属反射镜的设计,包括反射镜材料的选择,反射镜结构的选择,分析了影响金属反射镜面型精度的因素.同时给出了金属反射镜有限元分析模型.系统经外场实际测试的结果表明,使用了金属反射镜的红外热成像系统达到了光学系统的设计指标.     

机扫雷达BIT系统解决方案

给出雷达机内自检(B IT)的概述和对B IT的基本要求,讨论了机扫雷达的B IT设计方案,加电B IT、周期B IT和维护B IT在系统中的使用。介绍了系统B IT顶层设计、罩内设备B IT设计和舱内B IT设计。重点讨论了移相器的B IT设计,以及在不占用系统资源条件下将射频B IT测试信号引入罩内的实现方法。     

强激光系统中铜镜微变形实验研究

利用泰曼干涉仪及图像处理系统对强激光作用下不同冷却结构镜片包括空腔、环形通道几何结构铜镜的变形进行了实验研究，对其变形规律、变形机理作了探讨和分析。设计了一种新型多层冷却结构铜镜。将这几种铜镜的变形作比较．结果表明新结构铜镜不仅热变形小．而且由冷却流体压力引起的附加变形也很小．为有效控制强激光系统中镜片表面变形提供了有效途径。     

可变形反射镜的研究进展及应用

介绍了国内外几种技术比较成熟的可变形反射镜的工作原理,分析了它们的优缺点.针对作者设计、研制的两种可变形反射镜及相关成果进行了评述.利用自主研发的测试系统,对可变形反射镜的特性进行了测试,并且预测了可变形反射镜的发展方向.     

非共轴掠入射X射线显微镜的设计与分析

详细论述了掠入射非共轴反射成像的KB和KBA显微镜成像系统,根据使用要求设计了由4个反射镜组成的X射线显微镜。这是一种消像散系统,且使像面倾斜明显降低,在2mm视场的范围内,分辨率可以达到5～7μm。对研制过程中遇到的难题进行了分析。     

射频仿真系统阵列结构设计综述

论述了射频仿真系统阵列结构的性能、工作环境、结构设计、尺寸计算以及球面阵结构的有限元力学分析计算,阐述了保证射频仿真系统阵列结构中单元位置精度的调整方法等关键技术。     

基于静电排斥力的大冲程MEMS变形镜

设计并制造了一种基于静电排斥力的大冲程MEMS变形镜,此变形镜采用了三个多晶硅结构层和一个金属反射层的设计.利用表面硅工艺完成了变形镜的加工,结合有限元分析软件和白光干涉仪对三种不同驱动器电极空间分布方式的静电排斥型变形镜进行了分析和研究.测试结果表明,静电排斥型变形镜在200V下能实现1.7 μm以上的位移,冲程较传...