空间相机调焦平台的动力学特性研究

程鹏辉

doi:10.3788/OPE.20192703.0602

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空间相机调焦平台的动力学特性研究

微纳技术与精密机械 | 更新时间：2020-08-13

- 空间相机调焦平台的动力学特性研究
- Research on dynamic characteristics of space camera focusing platform
- 光学精密工程 2019年27卷第3期页码：602-609
- 作者机构：
  
  1.中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安 710119
  2.中国科学院大学，北京 100049
- 作者简介：
  
  [ "程鹏辉(1994-)，男，陕西西安人，博士研究生，2016年于西安工业大学获得学士学位，主要从事空间相机结构设计与分析方面的研究。E-mail:A1ACEOFAIR@126.com" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(61427811)
- DOI：10.3788/OPE.20192703.0602
  中图分类号： TH113.1
- 收稿日期：2018-08-16，
  
  录用日期：2018-9-13，
  
  纸质出版日期：2019-03-15
- 稿件说明：
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程鹏辉. 空间相机调焦平台的动力学特性研究[J]. 光学精密工程, 2019,27(3):602-609.

Peng-hui CHENG. Research on dynamic characteristics of space camera focusing platform[J]. Optics and precision engineering, 2019, 27(3): 602-609.
程鹏辉. 空间相机调焦平台的动力学特性研究[J]. 光学精密工程, 2019,27(3):602-609. DOI： 10.3788/OPE.20192703.0602.

Peng-hui CHENG. Research on dynamic characteristics of space camera focusing platform[J]. Optics and precision engineering, 2019, 27(3): 602-609. DOI： 10.3788/OPE.20192703.0602.

摘要

调焦机构作为空间相机的重要组成部分，其动力学性能很大程度上影响了相机的可靠性。为了完成调焦机构的动力学分析，本文以某型空间相机调焦机构平台作为研究对象，将导轨作为切入点，在调焦平台的有限元模型中利用优化的串联弹簧阻尼单元完成对导轨结合部的建模。基于Hertzian接触理论获取动力学参数，将调焦平台中滚珠丝杠和联轴器的刚度等效至导轨结合部上，并提出了关系表达式和修正参数。通过以联轴器为变量的对比实验获取修正参数，实现该空间相机调焦平台的动力学分析。最后，利用该分析方法在不同的参数条件下完成了调焦平台的动力学仿真分析，仿真值与实验结果得到的基频值的误差小于2%，证明了该分析方法具备较高的精度和可靠性。

Abstract

Focusing mechanism is a key part of space cameras. Its dynamic performance greatly affects camera reliability. To analysis the dynamic characteristics

the focusing mechanism platform of a space camera was researched in simulation

where its entry point was the guide

and the model of the guide joint was built with the optimized tandem spring damping element in the finite element model of the focusing mechanism platform. The research obtained dynamic parameters based on the Hertzian contact theory and equalizes the rigidity of the ball screw and the coupling on the guide

and formulates the relation expression and corrected parameter. The corrected parameter was confirmed by a comparative experiment based on the variable of the coupling stiffness

thereby completing the dynamic analysis of the space camera focusing platform. Finally

the research accomplishes the dynamic simulation analysis of the focusing platform with the stated analysis method under different conditions

with a deviation of under 2%

thus demonstrating high accuracy and reliability of the analysis method.

关键词

Keywords

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