大口径空间光学反射镜面形动力学响应分析

作     者：黄宇飞 白绍竣 高冀 吕争 徐嘉 Huang Yufei;Bai Shaojun;Gao Ji;Lv Zheng;Xu Jia

作者机构：北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京空间机电研究所北京100094 中国空间技术研究院卫星应用总体部北京100094 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2019年第48卷第11期

页      面：170-175页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：粤港关键领域重点突破项目(2004A10403021) 广东省攻关项目(2006A10401006) 

主　　题：大口径反射镜 反射镜面形误差 泽尼克多项式 模态叠加 微振动 

摘      要：反射镜的面形精度是保证空间望远镜成像质量的关键因素,随着空间遥感器口径的增大以及光机结构的轻量化使得反射镜结构刚度越来越低,从而使得反射镜的面形非常容易受到环境微振动的影响。然而,遥感器在轨工作状态下,星上具有多种振动源,如步进电机、动量轮、机械制冷机等。为了研究扰动源对反射镜面形动态误差的影响,提出了一种基于模态叠加和泽尼克多项式拟合的面形动力学响应分析方法。对于每一阶模态,其光学表面的振型均可以表示为一组泽尼克多项式的线性组合,并得到一组泽尼克系数。然后,通过模态叠加法可以求出反射镜表面整体的动态面形误差,该误差是由泽尼克系数所表示。由于每一项泽尼克系数对应明确的物理像差含义,所以通过该方法可以方便地分析微振动引起的光学面形响应以及系统像差。