宇宙光学リモートセンシング機器の光学機械構造は、複雑な宇宙軌道の熱環境下で熱変形を生じ、検出精度に影響を与えます。本論文は、光学リモートセンシング機器の光学機械構造の熱変形測定問題を解決するために、デジタル写真測量と光ファイバー格子センサーに基づく熱変形複合監視方法を提案します。熱デカップリング機能を持つ光ファイバー格子の配置方法と変形測定モデルアルゴリズムを構築し、光ファイバー格子のスペクトル変化とひずみ、温度の関係を理論的に解析しました。実験的に光ファイバー格子ひずみセンサーと温度センサーを校正し、光ファイバー格子の中心波長変位量とひずみ、温度の関係を導出しました。デジタル写真測量試験システムを構築し、光ファイバー格子センサーネットワークを組み合わせて光学機械構造のひずみと温度場を測定し、高精度な熱ひずみ測定を実現しました。研究結果は、デジタル写真と光ファイバー格子の複合測定方法が、光学機械構造の変位場、ひずみ場および温度場を同時に測定できることを示しており、熱デカップリング後の構造変形測定精度は0.02mmに達し、軌道上の宇宙光学リモートセンシング機器の光学機械構造の熱変形の合理的な予測に利用可能であることが明らかになりました。

光学リモートセンシング;熱変形;デジタル写真測量;光ファイバー格子ひずみセンサー;光ファイバー格子温度センサー;実験検証