차량 장착용 장파 적외선 선형 스캔 영상 시스템 광기계 구조 설계

HUANG Jiangqing ,  

YU Yang ,  

DING Xuezhuan ,  

JIAN Yi ,  

ZHANG Chenghong ,  

LI Zheng ,  

摘要

차량 탑재 광전자 시스템의 작동 거리 및 환경 적응성 요구를 충족하기 위해 장파 적외선 선형 스캔 영상 시스템의 광기계 구조를 설계하였다. 광학 탐지 요구와 적외선 재료 한계를 바탕으로 보호창이 있는 반사형 광학 솔루션을 채택하였으며, 보정 렌즈 그룹과 결합하여 수차 보정 및 동적 초점 조절 기능을 구현하여 시스템이 -40~60 ℃ 온도 범위 내에서 정상 작동할 수 있도록 하였다. 경량화를 실현하면서 밀봉 및 진동 저항 성능을 향상시키는 공학 플라스틱 기반 유연성 창 구성 요소 구조를 제안하였으며, 알루미늄 주경실과 인강 지지봉을 결합한 복합 주광학 구조를 구축하여 넓은 온도 변화로 인한 열 변형을 효과적으로 억제하였다. 다자유도 부경 조절 기구를 설계하여 조립 정밀도와 공학 효율을 동시에 고려하였다. 유한 요소 해석 결과, 전체 기계 질량이 28.3 kg일 때 1차 고유 진동수는 204 Hz이며, 정격 진동 하중에서 최대 응력은 53.9 MPa로, 구조의 동적 강성과 강도가 차량 탑재 요구 사항을 충족함을 보였다. 실험실 테스트에서 시스템은 목표 대상의 선명한 영상과 40 mK의 잡음 등가 온도차(NETD)를 나타냈으며, 야외 시험에서 진동 환경을 거친 후 -30 ℃의 저온 조건에서도 안정적인 영상을 유지하여 광기계 구조의 뛰어난 환경 적응성과 공학적 실용성을 검증하였다.

关键词

차량 설치;반사형;선형 배열 검출기;스캔 영상;광기계 구조

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