大型空间望远镜次镜调整机构精度分析与测试

• 作者: 刘奉昌 周平伟 姜萍 杨维帆 董吉洪 赵伟国 赵海波
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 大型空间望远镜 次镜调整机构 误差模型 精度分析 精度测试
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2374-2383
• 页数: 10页
• 分类号: TH743
• 字数: 5363字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20192711.2374

摘要

为满足大口径离轴三反空间望远镜在轨成像质量需求,设计了一种基于6-PSS并联机构的次镜调整机构,并针对其精度进行了分析与实测.首先,分析了次镜调整机构的组成和光学系统对它的精度需求.随后,以逆运动学分析为基础建立了次镜调整机构的误差模型,并对结构参数、动平台位置、动平台姿态对整机精度的影响进行了理论分析,根据分析结果结合实际空间包络及重量等约束确定结构参数,并采用Monte Carlo模型分析了该结构参数下的次镜调整机构的随机误差和系统误差.最后,搭建了精度测试系统,对次镜六维调整机构的主要技术指标进行了实测.测试结果显示,次镜六维调整机构的位移分辨率优于0.1μm,角度分辨率优于0.5″,双向重复定位精度达到亚微米/亚角秒量级(±0.4μm/±0.3″),其绝对定位精度可以达到微米/角秒量级,满足大型空间望远镜在轨成像要求.