發(fā)布時間：2024-11-03 13:18

　　我國執(zhí)行火星探測任務(wù)的探測器由火星環(huán)繞器和著陸巡視器組成,能同時實現(xiàn)在軌環(huán)繞觀測和著陸巡視探測任務(wù)。火星中分辨率相機在近火軌道可獲取分辨率為65m的中分辨率圖像,作為搭載在火星環(huán)繞器上的光學(xué)有效載荷,其主要任務(wù)是:繪制火星全球遙感影像圖;進行火星地形地貌及其變化的探測,包括火星表面成像、火星地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌研究。中分鏡頭作為火星中分辨率相機光學(xué)組件,是成像的核心部件,其成像質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到火星探測任務(wù)能否順利進行。火星環(huán)繞器工作于距地表數(shù)百公里的火星軌道之上,面臨極低的氣壓和巨大的晝夜溫差,瞬時變化的溫度可能對光機系統(tǒng)產(chǎn)生影響,中分鏡頭面臨的工作環(huán)境將非常嚴苛。良好的溫控措施能夠使得中分鏡頭工作環(huán)境溫度處于可控的范圍之內(nèi),使得中分鏡頭能夠正常工作,由于外部熱力環(huán)境可能會對中分鏡頭光學(xué)像質(zhì)產(chǎn)生影響,所以在設(shè)計階段需要對光學(xué)鏡頭在熱力擾動下的成像性能進行分析和評價。中分辨率相機光學(xué)組件光機熱集成仿真包括以下方面內(nèi)容:1)研究了光學(xué)面形參數(shù)計算方法,引入離散誤差的概念并在實際案例中評估有限元模型消除前后離散誤差;采用齊次坐標變換方法來分離光學(xué)鏡面的剛體位移,用程序?qū)崿F(xiàn)并校驗精度;推導(dǎo)了典...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 光機集成分析簡介
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要工作
第2章 光機集成仿真相關(guān)計算方法
    2.1 球面面形參數(shù)計算方法
        2.1.1 離散數(shù)據(jù)的球面擬合算法
        2.1.2 球面離散數(shù)據(jù)的誤差消除
    2.2 平面面形參數(shù)計算方法
    2.3 光學(xué)面形剛體位移計算方法
    2.4 面形表面誤差計算方法
    2.5 多項式擬合算法
        2.5.1 Zernike多項式
        2.5.2 標準Zernike多項式
        2.5.3 Fringe Zernike多項式
        2.5.4 Zernike多項式的擬合方法
    2.6 位移校正算法
        2.6.1 法向位移校正算法
        2.6.2 矢高位移校正算法
    2.7 本章小結(jié)
第3章 中分鏡頭結(jié)構(gòu)及力學(xué)特性仿真
    3.1 中分鏡頭光學(xué)設(shè)計參數(shù)
    3.2 中分鏡頭組件結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.3 中分鏡頭有限元模型
    3.4 中分鏡頭力學(xué)特性仿真
        3.4.1 慣性釋放分析
        3.4.2 模態(tài)分析
        3.4.3 正弦振動分析
        3.4.4 沖擊響應(yīng)譜分析
        3.4.5 隨機振動分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 中分鏡頭空間軌道熱仿真
    4.1 熱分析理論基礎(chǔ)
        4.1.1 固體內(nèi)熱傳導(dǎo)
        4.1.2 輻射換熱
    4.2 軌道熱輻射仿真
        4.2.1 空間熱環(huán)境
        4.2.2 環(huán)繞器空間軌道參數(shù)
        4.2.3 軌道熱模型計算與求解
    4.3 熱彈性變形
    4.4 有限元數(shù)據(jù)預(yù)處理
    4.5 本章小結(jié)
第5章 中分鏡頭光機集成仿真實現(xiàn)
    5.1 點集數(shù)據(jù)處理
        5.1.1 鏡面節(jié)點坐標系轉(zhuǎn)換
        5.1.2 變形節(jié)點矢高位移計算
    5.2 Zernike多項式擬合結(jié)果
    5.3 Zernike多項式鏡面重構(gòu)分析
    5.4 成像質(zhì)量評價
        5.4.1 光學(xué)傳遞函數(shù)
        5.4.2 波前像差
        5.4.3 光學(xué)像質(zhì)評估
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻
附錄
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：4011335