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摘要
在大口径、长焦距空间遥感相机中，主、次镜间相对位置变化会影响相机的成像质量和稳定性，因此，作为主次镜间承力结构的主次镜支撑结构，是相机设计过程中的关键一环。本文针对大口径、长焦距相机特点，设计并研制了碳纤维薄壁筒式主次镜支撑结构。首先，根据给定光学系统，选取了筒式基结构形式。然后，根据筒式基结构形式的特点，依次对筒式结构的次镜支撑梁和纵向加强筋的几何结构形式进行了分析与选型。接着，为了充分发挥碳纤维材料铺层可设计性特点，对主次镜支撑结构进行了结构关键尺寸、铺层厚度和铺层角度三者的迭代优化设计，并对设计结果进行了有限元仿真分析。最后，通过测量次镜角度变化量和特征级扫频振动试验，验证了支撑结构的稳定性和结构刚度。试验结果表明：次镜相同状态下长期监测差值变化量小于1.5″，重力翻转前后变化量小于1.08″，支撑结构一阶固有频率大于115 Hz，轴向频率大于180 Hz，表明主次镜支撑结构具有良好的刚度和结构稳定性，满足设计指标要求。
- 出版日期2022
