望远镜主镜论文-曹海峰,张景旭,杨飞,安其昌

望远镜主镜论文-曹海峰,张景旭,杨飞,安其昌

导读:本文包含了望远镜主镜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:主动光学,位姿控制,岭估计,稀疏孔径

望远镜主镜论文文献综述

曹海峰,张景旭,杨飞,安其昌[1](2019)在《岭估计在稀疏孔径望远镜主镜姿态控制中的应用》一文中研究指出研究了稀疏孔径镜面硬点与边缘传感器布局对稀疏孔径相对位姿控制精度的影响。利用离散孔径镜面几何特性,建立了一个由7个圆形子孔径组成的主镜模型,并推导了子孔径间相对位姿控制矩阵。鉴于控制矩阵条件数大这一特点,采用广义最小二乘法求解,引入岭估计并给出了控制矩阵误差函数上确界,分析了128种边缘传感器与硬点布局以及几何距离对控制矩阵条件数的影响。仿真结果表明:硬点和边缘传感器的几何布局与系数矩阵存在内在联系;离散孔径相对位姿控制系数矩阵存在严重的复共线现象,法矩阵出现严重病态;硬点布局与改善系数矩阵病态性弱相关;在硬点布局一定时,增大相邻两边缘传感器间距,控制矩阵条件数明显减小。针对控制矩阵病态问题,采用岭估计通过选择合适的岭参数病态特征得到了有效抑制,该方法更能有效利用冗余的边缘传感器结构,实现数据融合并保证测量系统的稳定可靠。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年03期)

李钰鹏,王智,沙巍,吴清文,赵亚[2](2018)在《空间引力波望远镜主镜组件的结构设计》一文中研究指出针对空间引力波望远镜皮米量级的极高光程稳定性需求,对系统中主镜组件进行了优化设计。采用微晶玻璃(Zerodur)作为反射镜材料,支撑结构材料为铟钢(4J36)。首先,通过对反射镜参数的优化,使其在保证面形精度的同时镜体轻量化率达到了72%。然后,设计了一种双轴联杆型Bipod柔性反射镜支撑结构,并采用了侧面叁点支撑的形式。以保证有效的支撑刚度及卸载效果为目的,建立了柔性铰链的数学模型,并基于Matlab对其尺寸参数进行了优化。最后,对优化设计后主镜组件进行了模态分析及振动试验,并完成了在轨分析与波前质量计算。结果显示,主镜组件的一阶固有频率为373 Hz,与试验结果的相对误差为3.5%;在轨环境下主镜面形精度达到8.9 nm(RMS);波前精度为λ/5(λ=1 064 nm)。表明该反射镜组件满足设计指标要求。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年08期)

左恒,姜方华,李国平[3](2018)在《郭守敬望远镜主镜装卸机械手的液压系统设计与研究》一文中研究指出郭守敬望远镜(LAMOST)是我国自主独立研制的一台中星仪式反射施密特望远镜,是目前国内口径最大的光学望远镜,其面朝下的反射式主镜由37块六角形子镜拼接而成。为装卸这些子镜专门设计了大型的自动机械装卸装置,该装置一共具有11个自由度,通过多级调整子镜单元在空中的位置和姿态,实现子镜单元的装卸。其液压系统通过一台随车起重机进行改造,通过改造液压管路和阀门,采用电液比例阀控制系统流量和流速,增加自动控制系统进行反馈控制,实现大跨度、高精度的自动定位,在望远镜的维护中发挥了重要的作用。(本文来源于《液压与气动》期刊2018年08期)

穆永吉,万渊,刘继桥,侯霞,陈卫标[4](2018)在《星载激光雷达望远镜主镜光机分析与优化》一文中研究指出针对研制和集成完的直径为1 m的激光雷达望远镜,介绍了望远镜主镜系统的结构设计,并分析了主镜二级背板安装点匹配失调及主镜挠性支撑脚作用对主镜面形的影响。通过建立主镜系统的有限元模型开展光机分析,并对分析结果进行了处理,使其能够与集成装校时的干涉测量波前图进行直接对比,得出二级背板与光学基板安装点匹配失调是导致主镜形变过大的主要原因。针对此问题对望远镜主镜系统结构进行了改进,通过有限元光机结构分析,预计优化后的结构能够有效地减小匹配失调导致的主镜形变,将使主镜均方根形变量从0.3λ降至0.097λ(λ=632.8 nm),满足激光雷达要求的0.15λ面形要求。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年07期)

郭鹏,张景旭,杨飞,赵宏超,杨薏霏[5](2018)在《空间监视望远镜主镜支撑系统优化设计与分析》一文中研究指出随着空间监视的需求日益增大,大口径大视场望远镜的作用也日益凸显。根据调研,多台米级望远镜的探索效率和经济性高于单台更大口径望远镜。文章调研了国内外1m量级的望远镜的被动支撑方式,根据一个1m口径微晶玻璃主镜进行了方案的对比分析,包括轴向Whiffletree支撑基于参数化模型的优化设计以及叁种侧支撑方案的对比。通过有限元仿真,计算了望远镜的跟踪过程中主镜镜面变形RMS随俯仰角的变化关系。根据各方案的表现和其他优缺点,确定了采用A frames侧支撑方案与18点底支撑方案作为该口径反射镜的支撑方案,并进行方案的概念设计。分析和方案对比结果将为空间监视望远镜的方案选取提供有力的参考,所用方法可在该量级望远镜的支撑设计中合理运用。(本文来源于《自动化应用》期刊2018年07期)

朱冉,顾伯忠,徐洁倩,张志永,袁祥岩[6](2018)在《2.5 m级太阳望远镜主镜热控技术研究》一文中研究指出大口径太阳望远镜主镜直接暴露在空气中,主镜与环境的温差会引起视宁度效应。为降低视宁度效应,研究了主镜底部制冷空气的温度、风速及气刀风速对视宁度的影响。结合南京大学2.5 m多功能望远镜ISMAT的主镜进行热控技术研究,并以0.02 arcsec的主镜视宁度为优化目标。数值求解结果表明:没有气刀时,满足优化目标的制冷空气温度为283.15 K,进口风速为3.5 m/s;有气刀时,满足优化目标的制冷空气温度为283.15 K,进口风速为3m/s,气刀风速不小于3 m/s。(本文来源于《光学学报》期刊2018年11期)

谭玉凤[7](2018)在《地基大口径望远镜结构设计及主镜热控研究》一文中研究指出光学望远镜作为天文观测、激光通信等应用的主要光电探测设备,随着系统分辨率要求的提高,所需口径越来越大。良好的指向重复性和成像质量是现代大口径望远镜工作的必要条件。随着望远镜口径的增大,系统的重力惯性与热惯性急剧增大,严重影响望远镜的成像质量。近几十年来,望远镜的研制过程中发展了许多新技术,比如现代光学、力学、计算机技术、自动控制和精密机械技术等。这些新技术的出现,突破了望远镜口径的限制,并且降低了望远镜造价,简化了望远镜结构,使得望远镜技术朝更大口径、更广应用领域迅速发展。根据应用领域的不同,望远镜的关键技术有所区别。因此,应该基于不同的需求指标分别对望远镜的关键技术进行优化求解。为了满足望远镜的指向精度与成像质量要求,本文以理论计算,结构设计,仿真分析,试验验证为技术路线,以数米口径望远镜为研究对象,针对影响望远镜关键性能的跟踪架结构与主镜展开了研究。论文的主要内容与具体成果如下:1.光学望远镜的发展现状的概述。为了获得高精度、高分辨率的成像质量,望远镜正在向更大口径、更高分辨率、更多系统集成等方向发展。然后本文简述了环境对望远镜成像质量的影响,并总结了国内外现有大口径望远镜的主动热控方案,进而控制望远镜系统内部的温度梯度以及主镜与外界环境的温差,保证系统成像质量。2.基于滚动轴承的数米级跟踪架关键技术研究。以数米级口径望远镜为研究对象,简述了望远镜的指向精度及影响因素,然后对跟踪架的关键技术进行了分析;根据应用需求,望远镜方位轴系采用大角接触与径向密珠一体化轴承,俯仰轴系采用一端止推,一端游动的圆柱滚子轴承支撑方案;运用拓扑优化理论对望远镜的大型结构件进行了优化设计,并对结构件进行了力学的有限元分析,得出优化后的大型结构件的结构刚度高的同时减小了质量与转动惯量,实现了大型结构件的轻量化。3.大口径光学望远镜跟踪架系统级的力学分析及试验验证。本文对望远镜跟踪架进行系统级的有限元分析,讨论了系统在重力作用下的变形与应力,对变形结果进行分析,系统能保证光学元件相对位置的稳定性,结果满足静承载能力要求。然后对系统进行了模态分析,提取了模态频率与振型,一阶模态高,有力地保证了系统抗风载与地震波等外界干扰的能力。利用LMS系统对某一平台上的小口径地平式望远镜进行了模态试验,结果表明系统的低阶模态峰值显着、振型与大口径望远镜仿真结果一致,达到了大小口径望远镜相互验证的目的,同时验证了大口径望远镜结构设计的合理性和有限元仿真的正确性,为结构的优化提供了依据与指导。4.望远镜蜂窝孔轻质主镜反射面的热控技术的研究。介绍了望远镜主镜的形状及所处的热环境,并对主镜在设计初期进行了模型等效,用等效模型温度场的解析解预估轻质镜的温度场;仿真分析了主镜在自然对流环境下的成像质量,反射面面形结果无法满足望远镜观测要求,提出了热控的必要性。根据主镜面形指标,设计了主镜反射面气刀热控系统,并对热控系统的形式、参数等进行仿真优化,优化后的热控系统可以在反射面形成均匀化、精细化的流场,反射面热边界层和主镜面残余热得到了有效的控制,同时成像质量满足望远镜的观测需求。5.轻质主镜热控缩比试验研究。为了验证大口径主镜气刀热控系统的有效性与可行性,根据相似理论提出并建立了Φ630 mm的融石英轻质镜气刀热控缩比系统,在高低温实验室进行缩比试验,测试了不同的热边界条件对主镜特性的影响。最后基于相似π定理反推气刀热控条件下大口径望远镜主镜的特性,为大口径望远镜主镜热控系统的具体设计提供参考;同时相似理论为大口径望远镜的其它研究提供了借鉴意义。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)》期刊2018-06-01)

郝子然[8](2018)在《太空望远镜主镜系统在轨装配研究》一文中研究指出目前世界上有多种类型的太空望远镜,高精度大口径的太空望远镜具备不受地球大气的干扰、图像清晰度高等优势,逐渐成为未来的主要发展方向。但是,受限于现有运载火箭的体积和载荷,整体式和展开式的太空望远镜结构很容易达到口径上限,难以满足大口径太空望远镜的发射要求。因此,通过模块化发射和在轨组装方式构建大口径太空望远镜,是目前已提出的最具可行性的方法。本文提出了构建大口径太空望远镜的设想,将模块化的太空望远镜部件发射升空,通过空间机器人完成在轨装配。本文针对太空望远镜主镜系统在轨装配进行研究,主要研究内容如下:首先,设计了一种用于在轨装配的模块化太空望远镜主镜系统。根据太空望远镜总体指标要求,开展了太空望远镜初步整体方案设计,重点对主镜系统的子镜模块间的机械连接与锁紧机构进行设计。构建了两种可行的装配方案,分析了相应的子镜模块构型,研究了主镜系统的装配顺序,并分析了子镜模块间装配间隙对主镜系统装配定位链末端位置精度影响。然后,研究了主镜系统装配过程中基于时间最优的轨迹规划方法。建立了机械臂的运动学模型,分析了机械臂正运动学,并采用阻尼最小二乘法计算机械臂逆运动学。分析了机械臂工作空间,验证了对主镜系统装配任务的适用性。在关节空间下,采用具有良好的导数连续性和局部支撑性的叁次B样条曲线对机械臂进行轨迹规划。在此基础上考虑机械臂关节角度、速度和加速度限制,以运行时间最短为优化目标,利用遗传算法对给定型值点的叁次B样条轨迹进行优化。最后,研究了主镜系统装配控制策略,并进行了实验验证。根据在轨装配任务的特点和要求,提出了叁大装配原则,完成了主镜系统装配任务规划。使用笛卡尔空间阻抗控制和基于力反馈的位姿调整实现子镜模块的初始插入装配,采用具有迭加力振荡的笛卡尔阻抗控制实现子镜模块的中后期插入装配,有效解决了装配间隙过小造成的易阻塞问题。搭建了典型子镜模块装配实验平台,利用库卡机械臂进行了两种类型子镜模块的装配实验,验证了装配策略的有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

郭泰,戴懿纯,杨德华,王斌,金振宇[9](2018)在《环形拼接太阳望远镜主镜控制系统的频率特性》一文中研究指出建立了8 m环形拼接太阳望远镜(8-m-RST)的主镜控制系统的数字控制器模型。通过提取系统模型的频率特性参数,获得了采样周期、相对稳定性、积分增益与控制带宽之间的关系。引入脉动风干扰模型,通过仿真验证了主镜系统在平均风速较低的脉动风扰动影响下的性能。研究结果表明,8-m-RST的主镜控制系统稳定且控制带宽满足0.2 Hz的设计要求,能有效抑制2 m/s平均风速的干扰,对8-m-RST结构设计的改进、倾斜传感器和控制器的设计都有重要的参考价值。(本文来源于《光学学报》期刊2018年11期)

徐宏,杨利伟,杨会生[10](2018)在《大型光学望远镜主镜主动支撑系统研究进展》一文中研究指出主动支撑系统能使大型光学望远镜的主镜具备面形控制及定位的能力,单体镜面形主动控制技术及拼接镜共相位成像技术因而得到了迅速发展。回顾了近年来主动支撑系统及促动器在大型光学望远镜中的应用,并对其进行了总结,归纳出了几种常见的主动支撑系统及促动器,比较了它们的特点,陈述了主动支撑系统与促动器之间的内在联系。最后对未来应用于望远镜主镜的主动支撑系统及促动器进行了展望。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年10期)

望远镜主镜论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对空间引力波望远镜皮米量级的极高光程稳定性需求,对系统中主镜组件进行了优化设计。采用微晶玻璃(Zerodur)作为反射镜材料,支撑结构材料为铟钢(4J36)。首先,通过对反射镜参数的优化,使其在保证面形精度的同时镜体轻量化率达到了72%。然后,设计了一种双轴联杆型Bipod柔性反射镜支撑结构,并采用了侧面叁点支撑的形式。以保证有效的支撑刚度及卸载效果为目的,建立了柔性铰链的数学模型,并基于Matlab对其尺寸参数进行了优化。最后,对优化设计后主镜组件进行了模态分析及振动试验,并完成了在轨分析与波前质量计算。结果显示,主镜组件的一阶固有频率为373 Hz,与试验结果的相对误差为3.5%;在轨环境下主镜面形精度达到8.9 nm(RMS);波前精度为λ/5(λ=1 064 nm)。表明该反射镜组件满足设计指标要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

望远镜主镜论文参考文献

[1].曹海峰,张景旭,杨飞,安其昌.岭估计在稀疏孔径望远镜主镜姿态控制中的应用[J].红外与激光工程.2019

[2].李钰鹏,王智,沙巍,吴清文,赵亚.空间引力波望远镜主镜组件的结构设计[J].红外与激光工程.2018

[3].左恒,姜方华,李国平.郭守敬望远镜主镜装卸机械手的液压系统设计与研究[J].液压与气动.2018

[4].穆永吉,万渊,刘继桥,侯霞,陈卫标.星载激光雷达望远镜主镜光机分析与优化[J].红外与激光工程.2018

[5].郭鹏,张景旭,杨飞,赵宏超,杨薏霏.空间监视望远镜主镜支撑系统优化设计与分析[J].自动化应用.2018

[6].朱冉,顾伯忠,徐洁倩,张志永,袁祥岩.2.5m级太阳望远镜主镜热控技术研究[J].光学学报.2018

[7].谭玉凤.地基大口径望远镜结构设计及主镜热控研究[D].中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所).2018

[8].郝子然.太空望远镜主镜系统在轨装配研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[9].郭泰,戴懿纯,杨德华,王斌,金振宇.环形拼接太阳望远镜主镜控制系统的频率特性[J].光学学报.2018

[10].徐宏,杨利伟,杨会生.大型光学望远镜主镜主动支撑系统研究进展[J].激光与光电子学进展.2018

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