| 空间相机重复展收机构薄膜防护罩设计及分析 |
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| 引用本文： | 肖洪,王洪洋,郭宏伟,张赛,刘荣强,范斌,边疆.空间相机重复展收机构薄膜防护罩设计及分析[J].光学精密工程,2021,29(12):2877-2890. |
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| 作者姓名： | 肖洪 王洪洋 郭宏伟 张赛 刘荣强 范斌 边疆 |
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| 作者单位： | 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;天地科技股份有限公司,北京100020;中国科学院光电技术研究所,四川成都610207 |
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| 摘 要： | 空间光学相机是高精度系统,其主镜由重复伸展机构支撑到位并实现系统成像.为了提高空间光学相机可重复展收机构的精度,基于Miura折纸原理提出薄膜防护罩折叠方法并进行了参数分析.采用NX/SST仿真软件分析了伸展机构有无防护罩包覆的温度场,研究了主镜安装面在不同温度梯度下的变形规律,利用伸展机构防护罩样机进行了伸展机构可重复展收实验.结果表明本文设计的可重复折展薄膜防护罩的展开角θA=120°时,结构已完成接近85％的展开,此时模型形状依然规整,验证了防护罩的随动重复展收功能.通过热分析发现,有防护罩时伸展机构最高温度为12℃,最低温度为3.5℃,与无防护罩相比,最高温度降低了22℃,最低温度提高了51.5℃,防护罩有效降低了伸展机构的温度梯度.实验结果表明,伸展机构在进行了10次重复展开试验后,在X方向重复精度平均值的绝对值为0.00216 mm,Y方向为0.00596 mm,Z方向为0.00348 mm.本文设计的伸展机构具有较高的重复展收精度,基于折纸原理设计的薄膜防护罩具有良好的可重复展收、遮光和热控效果,可以有效保证光学相机在空间环境的应用.
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| 关 键 词： | 空间相机 薄膜防护罩 Miura折纸 不均匀温度场 热变形 |
Design and analysis of the repeatable development and collapse mechanism film protective cover of space camera |
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| XIAO Hong,WANG Hong-yang,GUO Hong-wei,ZHANG Sai,LIU Rong-qiang,FAN Bin,BIAN Jiang.Design and analysis of the repeatable development and collapse mechanism film protective cover of space camera[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(12):2877-2890. |
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| Authors: | XIAO Hong WANG Hong-yang GUO Hong-wei ZHANG Sai LIU Rong-qiang FAN Bin BIAN Jiang |
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