Em câmeras espaciais de sensoriamento remoto de grande abertura e longa distância focal, a variação relativa na posição entre o espelho primário e o secundário afeta a qualidade e estabilidade da imagem da câmera. Portanto, a estrutura de suporte dos espelhos primário e secundário, que suporta a carga entre eles, é uma parte chave no processo de design da câmera. Este artigo projeta e desenvolve uma estrutura de suporte tubular de parede fina em fibra de carbono para os espelhos primário e secundário, adequada às características das câmeras de grande abertura e longa distância focal. Primeiramente, de acordo com o sistema óptico fornecido, foi selecionada a estrutura base tubular. Em seguida, com base nas características da estrutura base tubular, foram analisadas e selecionadas sequencialmente as formas geométricas da viga de suporte do espelho secundário e das nervuras de reforço longitudinais. Em seguida, para aproveitar plenamente as características de design das camadas do material de fibra de carbono, foi realizada uma otimização iterativa das dimensões chave da estrutura, espessura das camadas e ângulo das camadas, e os resultados do projeto foram analisados por simulação de elementos finitos. Finalmente, a estabilidade e rigidez da estrutura de suporte foram verificadas por meio da medição da variação angular do espelho secundário e testes de vibração com varredura de frequência característica. Os resultados dos testes mostram que a variação monitorada em longo prazo do espelho secundário no mesmo estado é inferior a 1,5″, a variação antes e depois da inversão gravitacional é inferior a 1,08″, a frequência natural fundamental da estrutura de suporte é superior a 115 Hz e a frequência axial é superior a 180 Hz, indicando que a estrutura de suporte dos espelhos primário e secundário possui boa rigidez e estabilidade estrutural, satisfazendo os requisitos de design.

Câmera espacial;Estrutura de suporte de espelhos primário e secundário;Otimização iterativa;Estabilidade estrutural