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题名长条镜柔性支撑及点阵结构设计方法
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作者
刘朋朋
吴俊
常君磊
庞寿成
邹宝成
张祝伟
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机构
北京空间机电研究所先进光学遥感技术北京市重点实验室
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期272-281,共10页
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基金
民用航天项目(D040101)。
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文摘
离轴三反光学系统多采用长条形反射镜,为尽可能提高反射镜面形精度,其支撑结构形式多为柔性支撑;为了在保证结构力学性能的基础上满足轻量化的需求,支撑亦多采用壳体点阵结构。本文基于尺寸优化技术,建立了长条形反射镜的参数化有限元模型以及双轴圆弧切口柔性铰链支撑的多参数优化模型,分别应用可行方向法及自适应响应面优化算法得到了质量约束下刚度最优的反射镜面板、筋板厚度参数以及刚度约束下镜面面形最优的柔铰支撑几何尺寸参数,并应用参数试验方法对该柔性支撑安装角度及安装轴向位置进行了独立变量的影响分析。对于背板的设计,本文提出了一种基于点云三维重建的点阵结构设计仿真优化方法,采用贪婪三角化投影算法对点阵结构包络生成的点云进行网格重构,保证了点阵结构模型的连续性与真实性。经过仿真验证,优化参数下重力、温度、强迫位移各工况下反射镜综合面形误差(0.018λ)和装调方向重力下刚体位移(0.007 mm)均达到最优。表明基于点云三维重建的点阵结构设计仿真优化方法合理可行,可推广应用于类似结构形式的反射镜支撑。
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关键词
长条形反射镜
柔性支撑
点阵结构
点云
优化算法
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Keywords
rectangular reflective mirror
flexible support
lattice structure
point cloud
optimization algorithm
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分类号
TN216
[电子电信—物理电子学]
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题名“新技术验证一号”卫星在轨污染探测数据分析
被引量：5
- 2
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作者
院小雪
庞寿成
杨东升
于钱
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机构
北京卫星环境工程研究所
中国空间技术研究院
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期240-244,共5页
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基金
国家自然科学基金(41304147
21277014)
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文摘
本文分析了"新技术验证一号"卫星搭载的空间污染效应探测器的在轨探测数据。该探测器是利用镓铟磷太阳电池在空间污染环境下的性能变化情况来分析空间污染环境及效应,根据其探测原理,通过分析卫星下传的原始数据及修正后数据,结合地面标定试验得到的污染沉积量和镓铟磷电池性能变化之间的关系式,分析探测器一年的探测数据。结果表明:我国航天器用材料放气筛选控制有效,满足卫星全过程污染控制的要求,而在硅氧烷类污染物控制方面,尚有提升的空间。该研究结果可以为太阳电池防护设计提供参考,同时可以和地面分析数据进行比对,检验和修正地面污染控制措施。
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关键词
污染
在轨探测
太阳电池
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Keywords
Contamination
On-orbit detection
Solar cell
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分类号
V416.5
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名分子吸附器在光学相机污染控制中的应用研究
被引量：3
- 3
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作者
院小雪
邱民朴
庞寿成
于钱
臧卫国
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机构
北京卫星环境工程研究所
北京空间机电研究所
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出处
《环境技术》
2016年第1期42-46,共5页
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基金
国家自然科学基金(41304147
21277014)
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文摘
分子吸附器作为一种新型的在轨污染控制手段,具有使用方便、重量轻、无功耗和成本低等特点,可以为航天器光学相机提供在轨污染控制。从在轨分子污染物和分子吸附器特点两方面进行分析,描述了光学相机在轨污染物来源及特点,分析了污染物成分及对光学相机的危害,阐述了分子吸附器(包括吸附剂和基底)的组成及吸附特点。结合相机结构,提出了分子吸附器在光学相机污染控制中的应用方案,并明确了今后的研究方向。
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关键词
分子吸附器
光学相机
污染控制
吸附剂
基底
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Keywords
molecular absorber
optics camera
contamination control
sorbent
substrate
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分类号
O552.33
[理学—热学与物质分子运动论]
V520
[理学—物理]
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题名太阳电池污染与紫外协合效应试验方法研究
被引量：2
- 4
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作者
庞寿成
院小雪
臧卫国
于钱
杨东升
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机构
北京空间机电研究所
北京卫星环境工程研究所
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出处
《环境技术》
2015年第5期6-8,34,共4页
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基金
国家自然科学基金青年基金<真空环境下邻苯酸酯类分子在多孔结构中的吸附规律研究>项目批准号:41304147
国家自然科学基金面上项目<空间环境下有机功能材料放气组分回溯动力学模型研究>项目批准号:21277014
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文摘
太阳电池阵作为航天器电源系统的关键组件之一,其性能衰变将直接影响电源系统工作状态,从而影响整个航天器的工作状态。太阳电池(三结砷化镓太阳电池和镓铟磷顶太阳电池)在轨运行期间,污染与紫外协合对太阳电池的开路电压和短路电流产生影响,从而造成性能下降。研究了太阳电池污染与紫外协合效应的试验方法,包括试验设备、试验过程和试验数据处理等,为航天器设计阶段提供参考。
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关键词
太阳电池
污染
紫外
试验方法
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Keywords
solar cell
contamination
ultraviolet radiation
test method
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分类号
V416.5
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名四点球头反射镜支撑设计与分析
被引量：2
- 5
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作者
张楠
庞寿成
常君磊
张凤芹
李庆林
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机构
北京空间机电研究所
先进光学遥感技术北京市重点实验室
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出处
《航天返回与遥感》
CSCD
2018年第6期64-71,共8页
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基金
国家重大科技专项工程
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文摘
反射镜的支撑一直都是空间遥感相机的关键技术之一。为了能够获得较高的反射镜面形精度,文章针对离轴三反空间遥感相机,提出了一种四点球头反射镜的支撑方式。首先,在反射镜结构设计的基础上,介绍了四点球头反射镜支撑方式的原理以及支撑结构的组成;之后,对整个反射镜支撑结构中最重要的球头和支杆部分进行了详细设计;最后,使用Patran进行有限元模型前处理,使用Nastran求解,对反射镜组件的结构模态和各个工况下的反射镜面形精度进行仿真分析,得到的反射镜面形精度为1.6425nm,优于光学系统的指标要求。结果表明使用四点球头支撑方式的反射镜组件在保持较高刚度的基础上,能够获得较高的面形精度,证明了这种适用于长条型反射镜的支撑方式合理可行。
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关键词
反射镜
四点球头支撑
面形精度
有限元分析
空间相机
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Keywords
mirror
four-point spherical support
surface accuracy
finite element analysis
space camera
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分类号
V447.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名一种空间相机可调式桁架杆接头的设计
被引量：1
- 6
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作者
张凤芹
蔡伟军
李庆林
庞寿成
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机构
北京空间机电研究所
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出处
《环境技术》
2019年第6期95-98,共4页
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文摘
在大口径遥感相机结构设计中,桁架结构具有构型简单、尺寸跨度大、比刚度高等优点,应用越来越广泛。而桁架杆接头是桁架式主结构的设计重点之一。本文比较了几种桁架杆连接方式的优缺点,并根据相机要求设计了一种球铰式连接桁架结构,该球铰接头可实现桁架长度、角度可调,有连接可靠、装配过程简单易行等特点,同时也能减少装配过程中产生的过多装配应力,充分发挥桁架杆的二力杆特性。相机进行了力学振动试验,试验表明:振动前后相机各谱段MTF值变化在测试误差标定范围内,相机频率未发生明显漂移,振动试验充分验证了该接头结构设计的合理性和有效性。
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关键词
空间相机
桁架杆接头
结构设计
力学试验
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Keywords
space camera
truss rod-connector
structure design
mechanical test
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分类号
V447.3
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名空间遥感相机大口径变方位反射镜设计
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作者
张凤芹
窦莲英
庞寿成
李庆林
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机构
北京空间机电研究所
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020年第7期205-211,共7页
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文摘
随着遥感技术的发展,新型相机对变方位反射镜提出了口径更大,精度更高的需要。针对1000 mm×700 mm大口径变方位反射镜提出了一种新式背部高稳定支撑设计,相对于常规变方位反射镜设计,具有体积包络小、重量轻、适应性广的特点。反射镜采用ULE材料,蜂窝夹层的轻量化结构形式,通过背部三点关节球铰卸载了反射镜的装配应力和在轨热变形应力,达到反射镜的无应力静定支撑。通过重力卸载结构的设计和卸载力的优化,解决了光学反射镜地面测试结果天地一致性问题。仿真分析表明地面重力环境下,在90°反射镜面型测试方位时,面型为0.006λ(λ=632.8 nm);在75°整机成像方位Ⅰ测试时,面型为0.005λ;在45°整机成像方位Ⅱ测试时,反射镜面型为0.011λ。反射镜组件的一阶频率达到83.2 Hz,具有较高的刚度,能够满足发射时力学环境要求。这种大口径变方位反射镜组件设计能够满足新型遥感相机的需求,也可为同类反射镜的设计提供参考。
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关键词
变方位反射镜
大口径
柔性支撑
重力卸载
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Keywords
variable-direction mirror
large-aperture
flexible support
gravity unloading
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分类号
TH751.1
[机械工程—仪器科学与技术]
V474.2
[机械工程—精密仪器及机械]
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