溫度自適應空間遙感相機機身結構的製作方法

2023-04-26 07:22:11 1

專利名稱：溫度自適應空間遙感相機機身結構的製作方法
技術領域：
本發明屬於光學精密機械技術領域，涉及一種空間遙感相機，特別涉及一種溫度自適應空間遙感相機機身結構。
背景技術：
隨著空間遙感技術的發展，人類對星球觀測的需求越來越高，航天遙感相機的體積和質量隨著解析度不斷增長，為了保證成像質量，結構的尺寸穩定性顯得尤為重要。航天遙感相機機身主要由前框架、承力筒、後框架、主鏡、次鏡、三鏡等幾部分組成。由於遙感相機需要在空間熱環境下工作，如果熱控措施不當必然導致相機光學系統結構發生變化，造成光學元件相對位置漂移和光學成像鏡面畸變。目前常用的提高遙感相機熱性能的方法是通過研究相機光學系統的溫度場分布、熱彈性變形及其對成像質量的影響，提出相機正常工作所需要的溫度指標、溫差及周圍環境的要求。但是該方法需要較為嚴格的溫度控制，並且依然存在光學元件位置變化超差的可能性。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種具有大的溫度適應範圍，熱控要求低，空間熱環境下尺寸穩定性好的溫度自適應空間遙感相機機身結構。為了解決上述技術問題，本發明的溫度自適應空間遙感相機機身結構包括主鏡、次鏡、三鏡、前框架、承力筒、後框架，其特徵在於所述承力筒由η段不同熱線脹係數的碳纖維複合材料構成。所述相機機身結構各部分長度及熱線脹係數滿足下式(I主鏡X α主鏡+1次鏡X α次鏡+1前框架X α前框架+1後框架X α後框架_LX α承力筒(等效))Χ ΔΤ=0其中I主鏡為主鏡的長度，α主鏡為主鏡的熱線脹係數，I次鏡為次鏡的長度，α次鏡為次鏡的熱線脹係數，Imeg為前框架的長度，α 為前框架的熱線脹係數，為後框架的長度，α 為後框架的熱線脹係數，L為承力筒長度，a為承力筒的等效熱線
脹係數，
權利要求
1.一種溫度自適應空間遙感相機機身結構，包括主鏡、次鏡、三鏡、前框架、承力筒、後框架，其特徵在於所述承力筒由η段不同熱線脹係數的碳纖維複合材料構成。
2.根據權利要求I所述的溫度自適應空間遙感相機機身結構，其特徵在於所述相機機身結構各部分長度及熱線脹係數滿足下式
3.根據權利要求I所述的溫度自適應空間遙感相機機身結構，其特徵在於所述承力筒與前框架連接處的熱線脹係數與前框架相匹配。
4.根據權利要求I所述的溫度自適應空間遙感相機機身結構，其特徵在於所述承力筒與後框架連接處的熱線脹係數與後框架相匹配。
5.根據權利要求廣4任意一項權利要求所述的溫度自適應空間遙感相機機身結構，其特徵在於所述承力筒熱線脹係數不同的部分採取平滑過渡。
6.根據權利要求I所述的溫度自適應空間遙感相機機身結構，其特徵在於所述主鏡和次鏡採用碳化矽材料。
7.根據權利要求I所述的溫度自適應空間遙感相機機身結構，其特徵在於所述前框架和後框架採用碳纖維複合材料。
8.根據權利要求I所述的溫度自適應空間遙感相機機身結構，其特徵在於所述前框架和後框架分別與承力筒採用膠螺連接。
全文摘要
本發明涉及一種溫度自適應空間遙感相機機身結構，該結構包括主鏡、次鏡、三鏡、前框架、承力筒和後框架；承力筒由n段不同熱線脹係數的碳纖維複合材料構成。通過改變承力筒的整體等效熱線脹係數，合理設計主鏡、次鏡、前框架、承力筒、後框架的熱線脹係數可以使得無論溫度如何變化，主鏡與次鏡之間的位置變化量始終為0。本發明有效地解決了空間熱環境下空間遙感相機尺寸穩定性的問題，使得相機具有更大的溫度適應範圍，降低了對熱控的相關要求,提高了遙感相機系統的可靠性。
文檔編號G03B17/02GK102879980SQ20121038742
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月12日 優先權日2012年10月12日
發明者郭疆, 朱磊, 齊洪宇, 楊勁松 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所