一、大口径甚高分辨率空间光学遥感器技术途径探讨（论文文献综述）
张坤[1]（2021）在《高精度大视场空间目标测量光学系统研究》文中研究指明随着航天技术的快速发展,太空中的航天器、空间碎片等空间目标的数量呈指数增长,这极大地增加了空间目标之间的碰撞概率。因此,对广域内的空间目标进行精密测量,以规避空间目标之间的碰撞,是如今亟待解决的问题之一。然而,传统的空间相机难以满足高精度大视场的测量需求,利用超广角低精度空间相机和小视场高精度测量相机相互组合的工作方式,能够较好的解决这一难题。因此,本文主要对小视场高精度测量相机的测量精度和超广角低精度测角光学系统设计中的关键技术进行研究。本论文主要的研究内容如下:（1）降低光学系统的公差灵敏度和提高测角光学系统焦距的热稳定性研究。首先,为了降低光学遥感相机的加工和装调难度,本文对光学系统的公差灵敏度进行了研究,提出通过控制光学系统中各光学元件表面曲率（取绝对值）大小的方法,来合理分配各光学元件的光焦度,实现光学系统小像差互补,从而降低各加工装调公差的灵敏度。然后,为了降低温度对光学系统测角精度的影响,本文对测角光学系统焦距的热稳定性进行了研究,提出通过利用不同材料的正负透镜和机械结构材料相互匹配的方法,来提高光学系统焦距的热稳定性。最后,本文利用以上提出的两种方法进行了光学系统设计,设计实例和分析结果表明,本文提出的设计方法所达到的效果非常显着。（2）利用二维达曼光栅高效标定测角光学遥感相机的方法研究。首先,本文对二维达曼光栅的设计原理和衍射特性进行了分析,并结合待标定相机的参数,设计和加工出了衍射光束为23×23的二维达曼光栅。然后,利用加工的二维达曼光栅搭建了测角光学遥感相机的高效标定光路,并对实验数据进行采集和处理,分析结果表明,测角光学遥感相机标定后的单星测角精度优于6"。最后,为了验证标定后相机测角精度的准确性,对测角光学遥感相机进行了外场观星实验,外场观星表明,标定后相机的测角精度优于4"的概率大于90%（多星的联合解算精度）,从而验证了本文提出的高效标定方法的可行性。（3）超广角和小盲区全景环带测角光学系统的设计方法研究。首先,对传统的折反式全景环带系统的成像原理进行了理论分析,基于传统的折反式全景环带系统的成像原理,提出利用反射式全景环带头部单元代替传统的折反式全景环带头部单元的方法,来减小光学系统的中心盲区。然后,对反射式全景环带头部单元的初始结构计算方法进行了数学建模,并提出利用光阑慧差来提高光学系统全视场的相对照度。最后,利用本文提出的设计方法,设计了一款焦距为-2.0mm,F数为4,视场角为（22°～120°）×360°的超广角全景环带系统。设计结果表明:该光学系统的盲区率小于3.67%,畸变小于4%,且具有相对照度好、成像质量高和结构紧凑的优点。从而验证了本文提出的设计方法的有效性。
何啸[2]（2021）在《大口径空间遥感器光机结构一体化设计》文中研究指明空间遥感技术在民生、航测、国防等方面扮演着日益重要的角色。随着对空间遥感技术要求的提高,空间遥感相机光机系统的光学元件在位置精度、力学稳定性以及刚性位移设计等方面需要满足更高的要求。研究和设计更高精度、更轻量化和更稳定的空间遥感器已经成为当前航天工作中的重要任务。本文针对航天某科研院所的空间遥感器预研型号开展研究,设计难点是满足结构轻量前提下的主镜和次镜的面形精度要求。作为光学系统中的主要组成部分,主镜和次镜的面形精度和稳定性决定着成像精度与质量的高低;前镜筒和反射镜支架是主镜和次镜的支撑部分,是保证光学元件精度的核心部位;主承力板是光机结构的主要承力结构,它的稳定性合格与否也决定着整个结构的稳定性好坏。论文通过对材料参数属性和性能的研究,分别为主镜、次镜、主镜支架、次镜支架、前镜筒以及主承力板选择了合适的制备材料;通过数学建模及三维设计软件完成了光机构型的关键参数选择和结构组件的参数化建模与装配;在保障光机结构整体稳定性的前提下,通过数学建模和有限元分析,对主镜、次镜、次镜支架和前镜筒进行结构优化,实现轻量化目标;应用ANSYS Workbench软件对优化后的空间遥感相机光机结构进行静力学和动力学仿真,分别对主镜和次镜在重力作用和温度场中的面形精度进行分析计算和校核,并且通过对整机进行模态分析和过载分析以验证其工作稳定性和恶劣条件下的抗干扰能力。本文紧密结合大口径空间遥感器高分辨率的实际应用要求,通过研究其设计思想和理论,以平背式扇形多空背部结构主镜和蜂窝式次镜以及桁架式前镜筒等设计思路为主体,加之创新性反射镜支架设计,满足了空间遥感相机的体积小、重量轻、成像质量和分辨率高以及工作稳定性好的设计要求。论文成果为预研型号成功用于实际空间观测任务提供了设计依据,为相关的光机结构一体化设计提供了重要参考。
杨静静[3]（2020）在《衍射望远镜成像中的图像复原研究》文中认为为满足宇宙探索、对地观测等空间应用对高分辨率成像的迫切需求,空间望远镜的口径需不断增大。然而传统反射式大口径空间望远镜的主镜面形精度要求高、折叠困难、系统重量和体积不断增大等问题严重制约了其在空间领域的应用。相较而言,衍射望远镜衍射主镜近似平面,面形精度要求宽松,易折叠;其重量和体积显着缩减。衍射空间望远镜已成为未来口径10米以上空间望远镜的重要技术路线之一。然而,受衍射透镜多级次衍射现象的影响,衍射望远镜系统图像对比度较低,且易受噪声影响。对扩展目标成像而言,如何提高衍射望远镜图像对比度、抑制噪声是亟需解决的问题。针对上述关键技术问题,本文结合衍射望远镜成像特性,建立了成像退化理论模型,采用图像复原技术,开展了相关理论和实验研究,以提高衍射望远镜成像对比度。主要内容如下:首先,通过菲涅尔衍射近似公式和菲涅尔衍射透镜透过率函数,推导了衍射成像系统简化成像模型。修订了广义光瞳函数,使其不仅包含孔径形状的限制和系统传统像差的作用,还包含了非成像衍射光这一特殊像差的影响。这表明多级次衍射现象造成的成像退化可通过退化函数表征,为衍射成像系统的成像性能分析提供了简洁的理论计算方法,为研究适合衍射望远镜图像复原算法提供理论指导。然后基于衍射望远镜成像退化特点,开展了衍射望远镜图像非盲去卷积复原算法研究。提出了一种自适应维纳滤波（Awn）算法和自适应块匹配三维协同滤波（ABM3D）算法;依托衍射望远镜系统样机成像平台,开展了数值仿真和实验研究。仿真和实验结果一致表明:Awn算法能有效提高图像对比度,结构简单,计算速度快,但抗噪性差,适用于低噪声水平下的场景成像。ABM3D算法抗噪性强,图像对比度复原能力强,但以牺牲计算效率为代价,适合衍射成像系统图像的后期处理。非盲去卷积复原算法研究为衍射望远镜的高对比度清晰成像提供了新的技术思路。在非盲去卷积复原算法研究的基础上,进一步开展了退化函数获取方式对衍射望远镜图像复原影响研究。退化函数可分别通过光学设计软件仿真、基于本文提出的简化成像模型计算以及实验室内测量三种方式得到,其准确程度直接影响着图像复原精度。基于三种退化函数,采用本文提出的两种算法对衍射望远镜系统图像进行了复原。仿真分析和实验结果表明衍射望远镜系统图像的非盲去卷积复原时应选实际测量得到的退化函数。在此基础上,基于退化函数的实验室测量值,对衍射望远镜样机获取的现实场景图像进行了复原。对比现实场景复原前后图像,可知复原后的图像清晰度得到明显提高。针对多级次衍射造成的衍射望远镜系统图像质量退化问题,本文建立了成像退化理论模型,提出了有效的图像复原算法,厘清了退化函数的最优测算方式。为后续通过图像复原技术抑制多级次衍射光对衍射望远镜系统成像影响的相关研究提供了理论依据和技术指导,为衍射望远镜系统高分辨率高对比度成像奠定了基础。
王阳,孟庆亮,郭楠[4]（2020）在《多模式控温在航天光学遥感器上的应用》文中研究表明针对空间高分辨率光学遥感器面临的控温精度不断提高,而功耗资源日益紧缺的突出问题,文章提出了间接辐射控温技术与直接传导控温技术相结合的多模式控温方式,通过热仿真分析,对其控温效果进行研究,并分别与间接辐射控温技术和直接传导控温技术进行了对比。结果表明,采用多模式控温方式,合理设置间接辐射控温辅助结构的控温功率和阈值,并对直接加载于控温对象的主动控温功耗进行优化配置,可以在保证高精度控温效果的同时有效降低热控功耗需求。
袁健[5]（2020）在《空间相机碳纤维蜂窝夹层光机结构研究》文中提出空间光学遥感技术已成为我国战略发展的重要领域,为了满足用户高分辨率、大视场的使用需求,空间相机中主要光学元件的口径不断增大、支撑结构日益复杂,不断提高的整机重量与火箭有限的运载能力之间产生矛盾。在这样的背景下,研究如何进一步提升空间相机支撑结构的轻量化率、减轻整机重量,对空间光学的发展具有十分重要的意义。采用新型结构材料是提升空间相机轻量化率的重要途径,碳纤维蜂窝夹层结构是一种特殊的结构材料,具有面密度低、比刚度高、抗疲劳特性好等优点,是实现空间相机轻量化设计的理想材料。碳纤维蜂窝夹层结构因其优良的力学性能,现已成为航天领域内不可或缺的材料之一,国外已将该材料应用到诸多天基光学仪器中,而在我国,该材料在空间相机中的应用尚处在探索阶段,该领域内缺少相关的科研实践。因此,本文围绕基于碳纤维蜂窝夹层结构的空间相机光机结构设计这一核心内容展开了相关的研究性工作。为了适应空间相机的分析需要,本文提出了基于正交各向异性实体单元的蜂窝夹层结构建模方法,用以替代工程分析中普遍采用的二维建模方法。新方法中将蜂窝芯子等效为“中间层”,分别使用实体单元和壳单元表征蜂窝芯子和面板,该方法可以直观地表征蜂窝板内部的受力情况和局部变形。结合蜂窝的力学特性,本文推导出用来描述中间层等效物理属性的9个独立弹性参数表达式。通过在算例中与精细模型间的比较,以及对典型蜂窝夹层结构单机安装板进行模态敲击试验,数据表明该建模方法可以充分体现蜂窝夹层结构的力学特性,同时其计算精度能够满足工程分析的需求。为了进一步提升结构轻量化率、改善相机工作性能,本文尝试运用碳纤维蜂窝夹层结构为某型号同轴空间相机设计主承力板。结合该相机的光机结构特点,基于传统“碳纤维面板+铝蜂窝芯子”的夹层结构设计了铝蜂窝主承力板方案,基于“全碳纤维复合材料蜂窝夹层结构”理念设计了全碳纤维主承力板方案,其中,碳纤维复合材料均选用M40J环氧基预浸料,铺层顺序按照[0°/45°/90°/-45°]S执行,并向蜂窝夹层结构中引入加强措施,以实现提升整体刚度和局部粘接强度的目的。采用前文提出的蜂窝夹层结构等效建模方法,建立各方案的整机模型,分析讨论了蜂窝主方向、蜂窝芯子规格、夹层结构关键参数等对主承力板力学特性的影响,研究了同轴相机底部支撑点布置方式对相机工作性能的影响。对两种方案进行比较,发现全碳纤维主承力板方案在工作性能、轻量化率和工艺可靠性等方面具有显着优势,更加适合应用在具有高精度、高稳定性要求的光机结构设计之中。针对全碳纤维主承力板方案开展了较为深入的优化设计工作。本着简化结构、提高可靠性的原则,提出两种结构紧凑且适用于夹层结构的埋件形式,即独立式埋件和贴片式埋件。建立全碳纤维主承力板方案的参数化有限元模型,进而基于Isight环境建立主承力板的集成优化模型;开展灵敏度分析,研究蜂窝夹层结构中各主要参数对相机主要精度指标的影响;在集成优化的过程中,以整机重量最小化为目标函数,兼顾相机主要性能指标,运用MIGA算法确定了主承力板中各结构参数的最佳组合。经优化得到的最终方案中,外径φ484mm圆形主承力板高42mm,结构最薄处为蜂窝侧壁,仅0.64mm厚,上、下面板分别厚1.92mm、1.28mm,设计重量仅为1.98kg;对空间相机开展全面的仿真分析,得到主次镜最大相对位移和转角仅为3.719μm和3.38″,充分满足光学允差要求,整机一阶分析基频达到114.4Hz,正弦及随机振动中的放大倍率适中,说明此时相机具有优良的空间环境适应能力和动力学特性。围绕全碳纤维主承力板方案,充分考虑连接强度、可靠性等问题,制定了独特的全碳纤维蜂窝夹层结构制备工艺,详细阐述了全碳纤维主承力板的成型过程,讨论了其中的工艺难点以及相关制备细节。成功研制了一件全碳纤维主承力板,实测重量仅为2.01kg,与该相机原铝基碳化硅主承力板相比,质量减轻了约67.6%。对主承力板进行了高低温热循环试验,通过三坐标测量发现试验前后各主要安装面的平面度保持良好。以全碳纤维主承力板为核心搭建力热样机,开展了一系列环境试验及相应测试,包括:对全碳纤维主承力板进行模态敲击试验,测量其模态信息;通过翻转试验中测量基准棱镜夹角变化,对力热样机在重力作用下的变形量加以测试;通过力热样机的振动试验,测试整机基频和关键位置的加速度响应,并复测基准棱镜相对夹角;将高精度正样主镜与主承力板连接,用干涉仪检测该状态下的主镜面形,等等。装调重力作用下,力热样机主次镜间相对转角及主镜与主承力板间的相对角度分别仅为2.88″和0.36″;测得力热样机的基频为110.74Hz,关键部位的加速度放大倍率适中,大量级振动试验后主要棱镜间夹角变化量均在3″以内;将主镜安装到主承力板上,其面形RMS值优于0.02λ。试验及测试结果表明,全碳纤维主承力板不仅具有良好的结构稳定性,还具备合适的动静态刚度和充分的强度,能够满足光机系统的装调需求和运载对遥感器的动力学要求,以上研究较为准确地展示了全碳纤维主承力板的力学特性和此时空间相机的工作性能。本文的研究充分验证了全碳纤维主承力板技术路线的可行性,以及文中结构设计的合理性、正确性。文中所做的探索对今后蜂窝夹层结构在空间相机中的应用及类似结构的优化设计具有重要的参考价值和借鉴意义。
乔玉莉[6]（2020）在《空间光学遥感器大口径反射镜支撑技术研究》文中提出随着空间技术的不断发展,空间光学遥感器得到了越来越多的应用。反射镜作为空间光学遥感器光学系统的关键部件,其面形精度对整个遥感器的成像质量有着直接影响。未来,大口径反射镜将空间光学技术发展的重要趋势,然而反射镜口径的增大会使反射镜自重变形以及由温度变化而引起的热变形急剧增加,同时也会使支撑结构的设计难度增大。因此,必须在尽量减重的条件下设计出合理的轻量化结构与柔性支撑结构,才能保证整个系统的光学性能满足要求。课题围绕空间光学遥感器大口径反射镜的支撑技术展开对反射镜的深入研究,主要内容和研究成果如下:（1）空间光学遥感器大口径反射镜支撑技术研究:从反射镜材料选取、主反射镜组件特性、反射镜支撑结构特性、主反射镜组件装配关系、前镜筒组件结构形式、次镜结构设计、光学系统设计和主镜组件装配流程几个角度出发,对反射镜进行了总体方案设计与研究,为主反射镜轻量化设计和支撑方式研究奠定基础。（2）反射镜轻量化设计及支撑方式研究:分别从反射镜结构初始参数、反射镜轻量化孔设计、主镜托框轻量化设计和限位块设计几个方面出发,实现了主反射镜的轻量化设计,对反射镜的抗变形能力、热性能及表面光学质量具有重要意义。明确了主反射镜的支撑方式为切向注胶配合背部3点的支撑结构,主镜托框采用铸造钛合金材料,热应力问题主要依靠主胶斑切向卸载,有效解决了主镜托框与SiC主镜的材料匹配性问题。（3）反射镜的有限元仿真研究:对主反射镜和主镜托框进行模态分析,明确了主反射镜和主镜托框都满足基频要求。分别对主镜组件进行模态分析、光轴水平重力工况分析、温度适应性分析和过载分析,明确了主镜组件的基频和主镜面形均满足设计要求,并且主反射镜在装框之后环境温度变化4℃时,主镜面形与自由状态下基本一致。主镜组件在无限位块和有限位块状态下的安全系数也均满足设计要求。（4）反射镜试验研究:通过真空除气器分别对主镜组件和次镜组件进行除气处理,实现了真空除气的目的;分别开展了主镜组件消应力振动试验、次镜辐板组件消应力振动试验、前镜筒组件消应力振动试验和主反射镜组件振动试验,并开展了主镜组件性能退化机理研究,通过退化机理研究和退化机理仿真验证,提出了将钛合金螺钉更换为12.9级钢螺钉,将拧紧力矩增大至70N.m的方式,提高了主镜组件抗力学性能。
陈虎,李扬[7]（2018）在《北京空间机电研究所60年技术成就与展望》文中进行了进一步梳理文章介绍了北京空间机电研究所60年来在火箭技术、航天器回收与着陆技术、空间光学遥感技术以及空间激光探测技术、航空光学遥感技术、复合材料结构成型技术和空间火工装置技术方面所取得的技术成就,并对后续发展进行了展望。
李果,孔祥皓[8]（2018）在《静止轨道高分辨率光学成像卫星发展概况》文中指出近年来,随着光学载荷成像技术和卫星姿态控制技术的发展,出现了在地球静止轨道实现几百至几米分辨率光学成像卫星的相关研究,此类卫星运行在地球静止轨道上,可长期驻留于固定区域上空,具有实时任务规划与响应能力,在灵活的任务编排、实时动态监测、多任务适应的工作模式等方面具有低轨卫星不可比拟的优势,能够实现"同时具有高空间分辨率和高时间分辨率"的天基光学遥感能力。文章调研了世界各国静止轨道高分辨率光学成像卫星的发展现状,进一步分析了适合静止轨道成像的新型成像技术及静止轨道高分辨率光学成像卫星载荷与平台一体化设计技术的发展趋势,并在此基础提出了中国发展静止轨道高分辨率光学成像卫星的启示和建议。
王小勇[9]（2018）在《空间光学技术发展与展望》文中研究表明空间光学系统从空间对地和天体进行观测,摆脱了大气带来的种种限制,是科学上的一大进步,同时,也面临着各种挑战。文章以空间光学遥感器为例,阐述了空间光学技术的特点,对中国空间光学技术的进展进行了简要的归纳和总结,对相关技术领域的后续发展进行了展望。
杨会生,张学军,李志来,鲍赫,樊延超[10]（2018）在《分体式超大口径空间遥感器技术及其发展》文中认为针对天文观测和国防建设对超大口径空间遥感器的迫切需求,对分体式超大口径空间遥感器技术进行了系统研究。首先阐述了该技术的主要实现方式和基本原理,主要包括分体自重组系统,分体空间装调系统和分体空间制造系统,概述了不同实现方式的发展历史和研究现状;总结了各种实现方式的结构特点和核心技术,并对其发展前景进行了分析和展望。最后,根据我国未来空间探测的实际需求,结合现阶段技术水平和未来的技术潜力,给出了重点发展分体自重组技术,积累完善分体空间装调技术,布局分体空间制造技术的建议。
二、大口径甚高分辨率空间光学遥感器技术途径探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大口径甚高分辨率空间光学遥感器技术途径探讨（论文提纲范文）
（1）高精度大视场空间目标测量光学系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1 章 绪论 |
| 1.1 空间目标测角相机的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外天基空间目标感知光学遥感卫星的发展现状 |
| 1.2.1 美国天基空间目标感知系统的发展现状 |
| 1.2.2 其他各国天基空间目标感知系统的发展现状 |
| 1.3 全景成像技术的发展现状 |
| 1.4 测角光学遥感相机关键技术的研究现状 |
| 1.4.1 降低光学系统公差灵敏度的研究现状 |
| 1.4.2 光学系统焦距热稳定性的研究现状 |
| 1.4.3 光学遥感相机标定方法的研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 第2 章 焦距热稳定的低公差灵敏度光学系统设计方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 公差与初级像差关系的理论研究 |
| 2.2.1 本征变化 |
| 2.2.2 衍生变化 |
| 2.3 降低公差灵敏度的方法 |
| 2.4 降低公差灵敏度的光学系统设计实例 |
| 2.4.1 光学系统参数选择 |
| 2.4.2 光学系统设计 |
| 2.4.3 像质评价 |
| 2.4.4 公差分析 |
| 2.5 焦距变化对光学系统测角精度的影响 |
| 2.5.1 非远心光学系统的焦距变化对测角精度的影响 |
| 2.5.2 像方远心光学系统的焦距变化对测角精度的影响 |
| 2.6 温度对光学系统结构参数影响的理论研究 |
| 2.6.1 温度对光学元件折射率的影响 |
| 2.6.2 温度对光学元件面型的影响 |
| 2.6.3 温度对光学元件间隔的影响 |
| 2.7 基于无热化设计的光学系统焦距的热稳定性理论研究 |
| 2.7.1 光学被动式无热化设计理论 |
| 2.7.2 基于光学被动式无热化设计的焦距热稳定性理论研究 |
| 2.8 焦距热稳定的低公差灵敏度光学系统设计实例 |
| 2.8.1 光学系统的参数选择方法 |
| 2.8.2 光学系统设计及像质评价 |
| 2.8.3 焦距的热稳定性分析 |
| 2.8.4 公差分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3 章 基于二维达曼光栅的测角相机高效标定研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测角光学遥感相机的工作原理 |
| 3.2.1 空间目标的定轨原理 |
| 3.2.2 光学遥感相机的姿态测量原理 |
| 3.3 光学遥感相机的传统标定方法 |
| 3.3.1 相机内参数误差对系统测量精度的影响 |
| 3.3.2 相机的传统标定方法 |
| 3.4 达曼光栅的理论基础 |
| 3.4.1 二维达曼光栅设计 |
| 3.4.2 达曼光栅的衍射特性 |
| 3.5 二维达曼光栅的衍射角度误差分析 |
| 3.5.1 衍射光的理想成像位置分析 |
| 3.5.2 光栅周期误差对衍射角度的影响 |
| 3.5.3 垂直度误差对衍射角度的影响 |
| 3.5.4 入射角误差对衍射角度的影响 |
| 3.6 基于二维达曼光栅的光学遥感相机的高效标定方法 |
| 3.6.1 焦距和主点的标定方法 |
| 3.6.2 畸变的标定方法 |
| 3.7 高效标定实验及结果分析 |
| 3.7.1 高效标定实验 |
| 3.7.2 实验数据处理与分析 |
| 3.8 外场观星实验验证 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4 章 超广角小盲区全景环带测角光学系统的设计方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全景成像系统的测角误差分析 |
| 4.2.1 全景成像系统的物像投影关系 |
| 4.2.2 畸变与测角误差的关系 |
| 4.3 折反式全景环带成像系统的基础理论 |
| 4.3.1 折反式全景环带成像系统的物像关系 |
| 4.3.2 折反式全景环带系统的成像原理 |
| 4.3.3 折反式全景环带系统的像差校正 |
| 4.4 超广角小盲区全景环带光学系统的设计原理 |
| 4.4.1 结构选型 |
| 4.4.2 初始结构计算方法 |
| 4.5 超广角小盲区全景环带测角光学系统设计 |
| 4.5.1 光学系统设计指标 |
| 4.5.2 PAL头部单元设计 |
| 4.5.3 中继透镜组匹配 |
| 4.5.4 相对照度优化 |
| 4.5.5 像质评价 |
| 4.5.6 公差分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5 章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 论文创新点 |
| 5.3 论文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）大口径空间遥感器光机结构一体化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 空间相机发展趋势 |
| 1.3 课题来源及工作内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题介绍 |
| 1.3.3 工作内容 |
| 1.4 技术难点及研究方法 |
| 1.4.1 技术难点 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.4.3 设计流程图 |
| 1.5 研究内容及章节安排 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 章节安排 |
| 第2章 材料研究与选择 |
| 2.1 综述 |
| 2.2 材料概述 |
| 2.3 材料筛选 |
| 2.3.1 主镜选材 |
| 2.3.2 次镜选材 |
| 2.3.3 反射镜支架选材 |
| 2.3.4 前镜筒选材 |
| 2.3.5 主承力板选材 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光机结构设计与研究 |
| 3.1 主镜组件结构设计 |
| 3.1.1 支撑方式的选择 |
| 3.1.2 支撑点数和支撑点位的确定 |
| 3.1.3 主镜背部多空结构设计及筋板设计 |
| 3.1.4 主镜支撑结构 |
| 3.2 次镜组件结构设计 |
| 3.2.1 次镜结构设计 |
| 3.2.2 次镜支架结构设计 |
| 3.3 前镜筒结构设计 |
| 3.4 主承力板结构设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 结构优化研究 |
| 4.1 主镜轻量化 |
| 4.2 次镜轻量化 |
| 4.3 次镜支架角度优化 |
| 4.4 前镜筒组件尺寸优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 仿真分析 |
| 5.1 静力学分析 |
| 5.1.1 球面拟合 |
| 5.1.2 重力 |
| 5.1.3 温度适应性 |
| 5.2 动力学分析 |
| 5.2.1 模态分析 |
| 5.2.2 过载分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）衍射望远镜成像中的图像复原研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 菲涅尔透镜研究现状 |
| 1.2.1 菲涅尔透镜的种类 |
| 1.2.2 菲涅尔透镜的应用 |
| 1.2.3 菲涅尔透镜的加工方法 |
| 1.3 衍射望远镜成像系统研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 图像复原在其他光学成像系统中的应用 |
| 1.5 本文的主要研究内容及结构 |
| 第2章 衍射望远镜成像基本理论研究 |
| 2.1 一般非相干光成像理论 |
| 2.1.1 标量衍射理论 |
| 2.1.2 点扩散函数和光学传递函数 |
| 2.1.3 数值傅里叶分析 |
| 2.2 衍射望远镜成像基本原理 |
| 2.2.1 菲涅尔透镜成像原理 |
| 2.2.2 衍射望远镜消色差原理 |
| 2.2.3 衍射望远镜系统质量评价 |
| 2.3 图像复原算法及图像质量评价 |
| 2.3.1 图像复原算法 |
| 2.3.2 图像质量评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 衍射成像系统多级次衍射成像特性研究 |
| 3.1 加工误差对菲涅尔透镜成像质量的影响 |
| 3.2 衍射成像系统简化成像模型建立 |
| 3.3 衍射成像系统简化成像模型数值分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 衍射望远镜成像对比度研究 |
| 4.1 衍射成像系统图像退化特性分析 |
| 4.2 基于主成分分析的自适应维纳滤波算法 |
| 4.3 实验研究 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 点目标成像 |
| 4.3.3 扩展目标成像 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 衍射望远镜成像清晰度研究 |
| 5.1 自适应噪声估计BM3D复原算法 |
| 5.2 数值仿真 |
| 5.3 实验研究 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 扩展目标成像 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 退化函数选择对图像复原效果的影响 |
| 6.1 三种退化函数比较 |
| 6.2 数值仿真 |
| 6.2.1 仿真过程 |
| 6.2.2 Awn仿真复原 |
| 6.2.3 ABM3D仿真复原 |
| 6.3 实验研究 |
| 6.3.1 Awn实验复原 |
| 6.3.2 ABM3D实验复原 |
| 6.4 现实场景成像 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要研究工作 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）多模式控温在航天光学遥感器上的应用（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 多模式控温原理 |
| 2 多模式控温仿真分析 |
| 2.1 热控指标要求 |
| 2.2 热分析工况 |
| 2.3 热仿真分析 |
| 2.4 热仿真结果 |
| 3 结束语 |
（5）空间相机碳纤维蜂窝夹层光机结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳纤维蜂窝夹层结构研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内相关领域研究现状 |
| 1.3 课题研究背景 |
| 1.3.1 主承力板设计要求 |
| 1.3.2 常见结构材料及其局限性 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 蜂窝夹层结构等效建模方法研究 |
| 2.1 常规二维建模方法 |
| 2.2 基于正交各向异性实体单元的等效建模方法 |
| 2.2.1 方法描述 |
| 2.2.2 等效弹性参数的推导 |
| 2.2.3 其它等效参数的推导 |
| 2.2.4 中间层等效参数小结 |
| 2.3 仿真分析精度比较 |
| 2.3.1 算例描述及蜂窝板建模 |
| 2.3.2 静力变形 |
| 2.3.3 模态分析 |
| 2.4 模态试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 碳纤维蜂窝夹层结构主承力板方案研究 |
| 3.1 光机系统描述 |
| 3.1.1 系统组成及结构特点 |
| 3.1.2 公差分配 |
| 3.2 材料选择分析 |
| 3.2.1 碳纤维复合材料选型 |
| 3.2.2 铺层方式及材料物理属性 |
| 3.2.3 蜂窝及埋件材料 |
| 3.3 蜂窝夹层加强方案及接口 |
| 3.3.1 结构加强措施 |
| 3.3.2 接口布局 |
| 3.4 碳纤维蜂窝夹层结构主承力板方案 |
| 3.4.1 “碳纤维面板+铝蜂窝芯子”主承力板 |
| 3.4.2 “全碳纤维蜂窝夹层结构”主承力板方案 |
| 3.4.3 有限元建模 |
| 3.5 蜂窝夹层主承力板初步仿真分析 |
| 3.5.1 蜂窝主方向讨论 |
| 3.5.2 同轴相机支撑点布置方案比较 |
| 3.5.3 夹层结构主要参数影响 |
| 3.5.4 应力分布和变形趋势 |
| 3.6 两种蜂窝夹层结构主承力板方案间的比较 |
| 3.6.1 工作性能初步评估 |
| 3.6.2 等效弹性参数及轻量化率 |
| 3.6.3 工艺及结构差异 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 高精度全碳纤维蜂窝夹层结构主承力板的优化研究 |
| 4.1 全碳纤维蜂窝夹层埋件设计 |
| 4.1.1 独立式埋件与贴片式埋件 |
| 4.1.2 相机支撑点共用埋件 |
| 4.2 全碳纤维主承力板的结构参数 |
| 4.3 主承力板参数化建模 |
| 4.4 蜂窝夹层结构的集成优化设计 |
| 4.4.1 光机结构的集成优化方法 |
| 4.4.2 基于Isight的集成优化模型 |
| 4.4.3 灵敏度分析 |
| 4.4.4 优化问题描述 |
| 4.4.5 基于MIGA算法的参数优化 |
| 4.5 空间环境适应能力分析 |
| 4.5.1 分析内容及工况设置 |
| 4.5.2 分析结果 |
| 4.6 动力学分析 |
| 4.6.1 模态分析 |
| 4.6.2 正弦振动分析 |
| 4.6.3 随机振动分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 高稳定性全碳纤维主承力板的制备工艺研究 |
| 5.1 全碳纤维蜂窝夹层结构制备工艺 |
| 5.1.1 制备难点 |
| 5.1.2 全碳纤维主承力板制备过程 |
| 5.1.3 结构特点及工艺细节 |
| 5.2 全碳纤维蜂主承力板实物 |
| 5.3 消应力措施及稳定性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 样机试验、测试及性能研究 |
| 6.1 主承力板模态试验 |
| 6.2 力热样机静力学变形量测试 |
| 6.2.1 测试方法及原理 |
| 6.2.2 测试过程及结果 |
| 6.3 力热样机振动试验 |
| 6.3.1 扫频试验 |
| 6.3.2 正弦振动试验 |
| 6.3.3 随机振动试验 |
| 6.3.4 整机基频复测 |
| 6.3.5 静力学变形量复测 |
| 6.4 主镜面形检测 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 下一步的工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）空间光学遥感器大口径反射镜支撑技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外反射镜研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 国内外主反射镜支撑技术研究现状 |
| 1.3.1 主反射镜支撑技术概述 |
| 1.3.2 国外主反射镜支撑技术现状 |
| 1.3.3 国内主反射镜支撑技术现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 空间光学遥感器大口径反射支撑技术研究 |
| 2.1 反射镜材料选取研究 |
| 2.2 主反射镜组件特性分析 |
| 2.3 反射镜支撑结构特性分析 |
| 2.4 主反射镜组件装配关系 |
| 2.4.1 主反射镜与主承力安装方式 |
| 2.4.2 主反射镜组件结构形式 |
| 2.4.3 主反射镜组件构成 |
| 2.5 前镜筒组件结构形式 |
| 2.6 次镜结构设计 |
| 2.7 光学系统设计 |
| 2.8 主镜组件装配流程 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 反射镜轻量化设计及支撑方式研究 |
| 3.1 反射镜轻量化设计 |
| 3.1.1 反射镜结构初始参数确定 |
| 3.1.2 反射镜轻量化孔设计 |
| 3.1.3 主镜托框轻量化设计 |
| 3.1.4 限位块设计 |
| 3.2 反射镜支撑结构研究 |
| 3.2.1 反射镜支撑方式介绍 |
| 3.2.2 材料的匹配性 |
| 3.2.3 设置柔性环节 |
| 3.2.4 支撑结构的分析 |
| 3.2.5 支撑系统的发展方向 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 反射镜的有限元仿真研究 |
| 4.1 反射镜有限元边界模型的处理 |
| 4.2 主反射镜模态分析 |
| 4.3 主镜托框模态分析 |
| 4.4 主镜组件性能分析 |
| 4.4.1 模态分析 |
| 4.4.2 光轴水平重力工况分析 |
| 4.4.3 温度适应性分析 |
| 4.4.4 过载分析 |
| 4.4.5 主反射镜组件设计分析结果与技术指标对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 反射镜试验研究 |
| 5.1 真空除气试验 |
| 5.1.1 真空除气试验简介 |
| 5.1.2 真空除气试验目标与研究内容 |
| 5.1.3 真空除气试验条件 |
| 5.1.4 真空除气试验结果和分析 |
| 5.2 振动试验 |
| 5.2.1 振动试验简介 |
| 5.2.2 振动试验目标与研究内容 |
| 5.2.3 振动试验步骤 |
| 5.2.4 振动试验结果和分析 |
| 5.2.5 主镜组件性能退化机理研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）北京空间机电研究所60年技术成就与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 发展火箭技术, 为中国成为航天大国打下坚实基础 |
| (1) 探空火箭与气象火箭 |
| (2) 实验火箭和取样火箭 |
| (3) “长征一号”运载火箭 |
| 2 自强奋进, 引领回收与着陆技术发展 |
| 2.1 探空火箭回收, 回收着陆技术从无到有 |
| 2.2 高速数据舱回收, 回收系统创新集成化发展 |
| 2.3 返回式卫星回收, 技术实现新跨越 |
| 2.4 载人飞船回收, 高可靠回收着陆技术跻身世界前列 |
| 2.5 超声速进入减速及地外天体着陆技术取得创新突破 |
| 2.6 跻身世界先进水平, 引领我国回收着陆技术发展 |
| 3 自主创新, 空间光学遥感技术迈入国际先进行列 |
| 3.1 开启空间光学遥感先河, 填补国内空白 |
| 3.2 与时俱进, 信息获取的时效性实现跨越 |
| 3.3 观测谱段从可见光向红外拓展, 实现全天时观测 |
| 3.4 突破TDICCD成像技术, 开辟高分辨率成像新途径 |
| 3.5 天地一体化设计, 实现系统性能最优 |
| 3.6 光谱分辨率显着提高, 定量化探测水平逐步提升 |
| 3.7 工程技术能力 |
| 4 其它专业技术 |
| 4.1 空间激光探测技术 |
| 4.2 航空光学遥感技术 |
| 4.3 复合材料技术 |
| 4.4 航天火工技术 |
| 5 发展展望 |
（8）静止轨道高分辨率光学成像卫星发展概况（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 发展概况 |
| 1.1 美国 |
| 1.2 欧洲发展 |
| 1.3 韩国发展 |
| 2 成像技术发展趋势分析 |
| 2.1 新型成像技术 |
| (1) 空间可展开光学技术 |
| (2) 光学合成孔径成像技术 |
| (3) 光学衍射成像技术 |
| (4) 新型成像技术总结 |
| 2.2 载荷与平台一体化设计技术 |
| (1) 高精度指向与高稳定度姿态控制技术 |
| (2) 微振动抑制技术 |
| (3) 整星像质提高与处理技术 |
| 3 发展启示与建议 |
（9）空间光学技术发展与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| (1) 空间光学系统长焦距大视场高性能要求 |
| (2) 空间光学仪器轻小型化要求 |
| (3) 适应恶劣环境的要求 |
| (4) 在轨稳定性可靠性要求高 |
| 1 空间光学系统设计 |
| 2 轻小型化空间光学技术 |
| 3 先进空间光学制造技术 |
| 4 空间环境适应性与可靠性技术 |
| 5 发展展望 |
（10）分体式超大口径空间遥感器技术及其发展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 分体式超大口径空间遥感器实现方式 |
| 2.1 分体自重组系统 |
| 2.2 分体空间装调系统 |
| 2.3 分体空间制造系统 |
| 3 分体式超大口径空间遥感器发展现状 |
| 3.1 分体自重组系统 |
| 3.1.1 弦折系统 |
| 3.1.2 詹姆斯·韦伯空间望远镜 |
| 3.1.2. 1 ATLAST-9.2m和ATLAST-16.8m方案 |
| 3.1.3 花瓣折叠系统 |
| 3.1.3. 1“向日葵”型反射器 |
| 3.1.3. 2 下一代太空望远镜 (NGST) 计划 |
| 3.1.3. 3 单孔径远红外观测站 (SAFIR) 花瓣折叠方案 |
| 3.1.4 堆迭系统 |
| 3.1.4. 1 高精度反射器验证计划 |
| 3.1.4. 2 单孔径远红外观测站 (SAFIR) 堆叠方案 |
| 3.1.5 环叠系统 |
| 3.1.5. 1 诺斯洛普·格鲁曼30m口径望远镜 |
| 3.2 分体空间装调系统 |
| 3.2.1 大型可重组反射器 (LDR) 计划 |
| 3.2.2 30 m口径太空望远镜Thirty MeterSpace Telescope (TMST) |
| 3.3 分体空间制造系统 |
| 3.3.1 欧空局科学预见计划TECHBREAK |
| 4 分体式空间遥感器的特点及发展趋势 |
| 4.1 分体式空间遥感器的特点 |
| 4.2 分体式空间遥感器的发展趋势 |
| 5 结论 |
四、大口径甚高分辨率空间光学遥感器技术途径探讨（论文参考文献）
- [1]高精度大视场空间目标测量光学系统研究[D]. 张坤. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [2]大口径空间遥感器光机结构一体化设计[D]. 何啸. 北华航天工业学院, 2021(06)
- [3]衍射望远镜成像中的图像复原研究[D]. 杨静静. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(02)
- [4]多模式控温在航天光学遥感器上的应用[J]. 王阳,孟庆亮,郭楠. 航天返回与遥感, 2020(03)
- [5]空间相机碳纤维蜂窝夹层光机结构研究[D]. 袁健. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(08)
- [6]空间光学遥感器大口径反射镜支撑技术研究[D]. 乔玉莉. 北华航天工业学院, 2020(08)
- [7]北京空间机电研究所60年技术成就与展望[J]. 陈虎,李扬. 航天返回与遥感, 2018(04)
- [8]静止轨道高分辨率光学成像卫星发展概况[J]. 李果,孔祥皓. 航天返回与遥感, 2018(04)
- [9]空间光学技术发展与展望[J]. 王小勇. 航天返回与遥感, 2018(04)
- [10]分体式超大口径空间遥感器技术及其发展[J]. 杨会生,张学军,李志来,鲍赫,樊延超. 光学精密工程, 2018(06)