低剛度框架結構的光學系統裝調方法技術方案

低剛度框架結構的光學系統裝調方法，涉及航空航天領域，解決了現有裝調方法存在的裝調前后光學系統成像質量不一致、框架結構剛度發生變化的問題。該方法為：計算出每個光學元件對框架結構帶來的角度與線量變化的理論值；分析該理論值是否超過光學系統的公差范圍，若超過則逐一設計出能使框架結構產生同樣角度與線量變化理論值的配重；對框架結構加載配重使其產生預變形；散擺完成后拆除配重，將光學元件逐一與框架結構進行試連接，同時反復修正配重與實際光學元件對框架結構影響的差別，直至兩者之間的差別小于公差；逐一裝調光學系統中的所有光學元件直至裝調完成。本發明專利技術保證了裝調的可控性和穩定性，成像質量一致，裝調簡潔方便。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及航空航天
，具體涉及一種。
技術介紹
在空間相機領域，隨著相機焦距的逐步增大，必然導致光軸方向尺寸較大，從而不可避免的帶來相機框架結構在該方向剛度較低的問題，這使得在光學系統的裝配過程中，容易帶來裝調前后光學系統成像質量不一致、框架結構剛度變化等一系列問題。 目前，較低剛度框架結構的光學系統裝調，一般采用相機使用方向與180°方向即反方向雙向檢測、互相兼顧的裝調方法，或框架整體卸載的方式對光學系統進行裝調。其中，雙向兼顧的裝調方法在理論上其中間狀態與失重后的實際狀態是一致的，但卻很難在實際的裝調過程中找到系統的最優值，且實現起來非常復雜，而框架整體卸載的方式雖然只需要一個方向的檢測裝調，但卻不能完全反應出光學系統中光學元件所在位置角度與線量變化的真實情況。
技術實現思路
為了解決現有對低剛度框架結構光學系統進行裝配的過程中存在的裝調前后光學系統成像質量不一致、框架結構剛度發生變化的問題，本專利技術提供一種。 本專利技術為解決技術問題所采用的技術方案如下: ，該方法由以下步驟實現: 步驟一、計算出光學系統中需要裝調的每個光學元件對框架結構帶來的角度與線量變化的理論值； 步驟二、分析框架結構的理論變形量是否超過光學系統的公差范圍，對于超過公差范圍的光學元件逐一設計出能使框架結構產生同樣角度與線量變化理論值的配重； 步驟三、對框架結構以加載配重的方式使其產生預變形； 步驟四、光學系統散擺完成后，拆除相應位置的配重，將光學元件逐一與框架結構進行試連接，檢測此時光學元件安裝面相對框架結構基準位置的相對位置關系，同時反復修正配重與實際光學元件對框架結構影響的差別，直至兩者之間的差別小于光學系統的公差范圍； 步驟五、逐一裝調光學系統中的所有光學元件，直至整個光學系統裝調完成。 本專利技術的有益效果是:本專利技術的裝調方法采用了系統自變形的理論計算并設計了等效的裝調配重，通過反復的修正使光學系統獲得與裝調后同樣的預變形，使得光學系統在裝調前后始終保持在一個近乎相同的穩定狀態，為光學系統穩定的裝調提供了有力的保障，有效的克服了由于空間相機的框架結構剛度較低帶來的框架結構剛度變化、裝調前后光學系統成像質量不一致等一系列問題，也避免了現有裝調方法中很難在實際的裝調過程中找到光學系統的最優值、實現起來非常復雜或不是裝調所需的真實情況等問題。本專利技術在一定范圍內實現了較低剛度框架結構的光學系統裝調的可控性和穩定性，且實現起來更簡潔方便。該方法能夠有效的解決在較低剛度框架結構的光學系統裝調過程中產生的框架變形、框架剛度變化等問題，為長焦距遙感相機的光學系統裝調提供了一種行之有效的方法。 【附圖說明】 圖1為低剛度框架結構的光學系統的結構示意圖。 圖2為本專利技術的的流程示意圖。 圖中:1、第一鏡，2、第二鏡,3、第三鏡,4、平面鏡,5、框架結構,6、干涉儀,7、第一配重，8、第二配重。 【具體實施方式】 以下結合附圖對本專利技術作進一步詳細說明。 如圖1所示，低剛度框架結構的光學系統包括:第一鏡1、第二鏡2、第三鏡3、平面鏡4、框架結構5和干涉儀6，第一鏡I和第二鏡2固定在框架結構5上，第三鏡3、平面鏡4和干涉儀6按照成像光路分布在光學系統中。 如圖2所示，本專利技術的，該方法由以下步驟實現: 步驟一、采用理論計算的方式分別計算出光學系統中需要裝調的每個光學元件對框架結構5帶來的角度與線量變化的理論值，即框架結構5的理論變形量；本實施方式中，需要裝調的光學元件為第一鏡1、第二鏡2、第三鏡3和平面鏡4，因此，第一鏡1、第二鏡2、第三鏡3和平面鏡4分別對應有一個框架結構5的理論變形量； 步驟二、分析步驟一計算出的框架結構5的理論變形量是否超過光學系統的公差范圍(光學系統的公差范圍指的是光學設計給出的允許光學元件在理論位置附近產生的角度與線量變化范圍)，對于超過公差范圍的光學元件逐一設計出能使框架結構5產生同樣角度與線量變化理論值的配重；如圖1所示，針對第三鏡3對框架結構5帶來的角度與線量變化的理論值設計了第一配重7和第二配重8，將第一配重7和第二配重8按照理論計算安裝在光學系統的相應位置，第一配重7和第二配重8的重量之和可以抵消第三鏡3對框架結構5的影響，其他光學元件與此相同； 步驟三、將針對超過公差范圍的光學元件設計出的配重裝配在光學系統中，即對框架結構5以加載配重的方式使框架結構5產生預變形，在此基礎之上進行后續的光學系統裝調工作； 步驟四、光學系統散擺完成后，拆除相應位置的配重，將所有光學元件逐一與框架結構5進行試連接，檢測此時光學元件安裝面相對框架結構5基準位置的相對位置關系，并通過休整配重質量、安裝位置的方式反復修正配重與實際光學元件對框架結構5影響的差另O，直至兩者之間的差別小于光學系統的公差范圍； 步驟五、所有光學元件采用銷釘定位，并拆除相應配重； 步驟六、逐一裝調光學系統中的所有光學元件，直至整個光學系統裝調完成。 本專利技術的裝調方法有效的避免了現有裝調方法帶來的一系列問題，所需裝調工裝簡潔、不占用過多操作空間，易于操作，能夠較好的獲得理論裝配精度。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
低剛度框架結構的光學系統裝調方法，其特征在于，該方法由以下步驟實現：步驟一、計算出光學系統中需要裝調的每個光學元件對框架結構帶來的角度與線量變化的理論值；步驟二、分析框架結構的理論變形量是否超過光學系統的公差范圍，對于超過公差范圍的光學元件逐一設計出能使框架結構產生同樣角度與線量變化理論值的配重；步驟三、對框架結構以加載配重的方式使其產生預變形；步驟四、光學系統散擺完成后，拆除相應位置的配重，將光學元件逐一與框架結構進行試連接，檢測此時光學元件安裝面相對框架結構基準位置的相對位置關系，同時反復修正配重與實際光學元件對框架結構影響的差別，直至兩者之間的差別小于光學系統的公差范圍；步驟五、逐一裝調光學系統中的所有光學元件，直至整個光學系統裝調完成。

【技術特征摘要】
1.低剛度框架結構的光學系統裝調方法，其特征在于，該方法由以下步驟實現: 步驟一、計算出光學系統中需要裝調的每個光學元件對框架結構帶來的角度與線量變化的理論值； 步驟二、分析框架結構的理論變形量是否超過光學系統的公差范圍，對于超過公差范圍的光學元件逐一設計出能使框架結構產生同樣角度與線量變化理論值的配重； 步驟三、對框架結構以加載...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁野，鮑赫，李志來，辛宏偉，曹乃亮，
申請(專利權)人：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，
類型：發明
國別省市：吉林;22