作者：孔林; 杨林空间相机集成分析温度调焦有限元热光学试验
摘要：为了提高空间相机在不同温度条件下的成像质量，本文建立了空间相机光-机-热集成分析模型，以此模型为基础，对系统的温度-离焦特性进行研究，得到了相机温度调焦曲线，并开展了热光学试验。首先，分析了温度变化对光学系统的影响，特别是对最佳像面位置的影响，得到了相机离焦量与光学元件参数的关系；介绍了光机热集成分析的一般方法，即将热分析的温度场，经过映射，作为结构分析的边界条件，然后进行结构有限元的热弹性分析，通过对变形结果中光学元件曲率和刚体位移做拟合，得到敏感因素的温度-离焦敏感度矩阵；在此基础上得到了相机温度调焦曲线；最后，开展了相机热光学试验。试验结果表明，基于集成分析结果的温度调焦，空间相机在20℃8℃内的最大误差小于0.1 mm，基本满足相机在轨自动调焦的要求，并指出了进一步提高相机温度调焦精度的方法。
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