卫星结构件常压热变形的数字摄影测量

针对卫星光学系统在轨工作时机上相机和星敏感器受温度影响其相互间夹角会出现变化而影响相机指向精度的问题,利用数字摄影测量方法在试验室常温常压环境下对结构件进行了热变形测量试验。通过拍摄组合体结构件上相机和星敏器的特定表面标志点,计算了坐标值,拟合了光轴矢量。以相机之一为基准计算法线矢量差和不同工况下矢量差的变化,即夹角在各工况下的变形量。试验按照试件温度状态分为4个工况、20个子工况。测量结果显示最大变形量为227.9″,测量精度优于13.9″;与有限元分析比对,两者在各子工况的变化趋势一致,均方值为30.4″。得到的结果表明,通过用合理选择拍摄位置、剔除粗大误差以及将编码标志点作为公共点进行坐标系转换等方法,可以提高数字摄影测量系统的测量精度,满足卫星结构件热变形测量的需求。     

基于军用飞机的热流模拟辐照系统

为满足军用飞机座舱光照模拟需求、提高热流模拟的准确性,提出一种大功率辐照式热流模拟系统。该系统可以模拟不同高度下太阳光照环境,并可结合环境模拟舱的低温冷却及气压调节系统,在地面进行军用飞机在飞行过程中的结冰、除冰模拟仿真实验;还可以对驾驶员进行不同光照环境下的视觉负荷实验和视觉功效实验,模拟飞行过程中光照对飞行员的影响。通过设计仿真发现：热流模拟辐照系统辐照范围可达到1 500 mm×3 500 mm;在工作距离1 000 mm内,最大辐射能量可达到1.89 sc（1 sc=1 353 W/m²）,辐照均匀性可达到±12.2%. 对实际试验系统进行测量,最大辐照能量可达到1.80 sc,辐照均匀性可达到±13.3%,与仿真结果接近,验证了系统的准确性和可靠性。为满足军用飞机座舱常用需求,对单灯进行了低气压环境试验,试验结果表明：该系统单灯结构可满足低气压环境工作,后续可进一步开展热流模拟辐照系统整体的特殊环境试验,为军用飞机环境控制系统及环境模拟技术奠定基础。     

太阳辐照试验用大型室内光照环境模拟系统光学设计

为满足某深空探测器的室内太阳辐照试验需求,研制大型室内光照环境模拟系统。采用大功率金属卤化物灯、卤钨灯,配套高精度、小发散角投光灯具,在试验场内单面墙体前垂直布置,实现20m×20m超大辐照面积内与太阳光谱相匹配的均匀照明。设计结果表明,辐照面内平均辐照度为400.4W/m2,600~700nm和965~995nm两个谱段内辐照度分别为48.5W/m2和5.1W/m2,光线入射角连续可调,在15°、30°和45°时,辐照不均匀性分别达到±12.4%、±8.1%和±14.9%,被照明物体阴影清晰。经过验收测试,光照系统各项实测指标与仿真计算结果吻合,完全满足设计要求,已成功应用于型号试验。     

高精度变形测量装置

论文介绍了三种高精度变形结构变形测量装置。针对不同的需求,搭建适用的测试系统,能够解决最高达CTE≤1×10-7/deg(温度范围-10℃~45℃)内的复合材料管件轴线方向变形测量;同时针对大尺寸的变形结构件产品,也设计了最高达2μm/1.8m×1.8m精度测试解决方案。