空间相机次镜调整机构的性能评价及参数优化

刘宇哲; 张新宇; 张群; 杨勇; 彭慧莲; 杨自鹏

doi:10.3788/IRLA201948.1214004

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空间相机次镜调整机构的性能评价及参数优化

刘宇哲, 张新宇, 张群, 杨勇, 彭慧莲, 杨自鹏

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刘宇哲, 张新宇, 张群, 杨勇, 彭慧莲, 杨自鹏. 空间相机次镜调整机构的性能评价及参数优化[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1214004-1214004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1214004

引用本文:

Liu Yuzhe, Zhang Xinyu, Zhang Qun, Yang Yong, Peng Huilian, Yang Zipeng. Performance evaluation and parameters optimization of space telescope secondary mirror adjusting mechanism[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(12): 1214004-1214004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1214004

Citation:

Liu Yuzhe, Zhang Xinyu, Zhang Qun, Yang Yong, Peng Huilian, Yang Zipeng. Performance evaluation and parameters optimization of space telescope secondary mirror adjusting mechanism[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(12): 1214004-1214004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1214004

空间相机次镜调整机构的性能评价及参数优化

doi: 10.3788/IRLA201948.1214004

1.
北京宇航系统工程研究所,北京 100076

基金项目:

国家自然科学基金（51225503，51575307）

详细信息

作者简介:
刘宇哲(1990-),男,工程师,博士,主要从事航天器结构和机构总体设计方面的研究。Email:869369479@qq.com

中图分类号: TH743

Performance evaluation and parameters optimization of space telescope secondary mirror adjusting mechanism

1.
Beijing Institute of Astronautical Systems Engineering,Beijing 100076,China

摘要: 针对空间相机次镜调整机构的复杂设计约束要求，提出一组评价调整机构运行效率的指标体系，并基于这组指标评价体系，优化得到一组综合约束下效率性能较高的机构尺寸参数。通过建立机构的运动学模型、运动误差模型、静力学模型和动力学模型，针对运载过程和在轨运行期间的约束要求，提出了空间利用效率指标、误差传递效率指标、质量受力效率指标和运动能耗效率指标，基于四个效率性能评价指标，利用性能图谱法，分别得到了四个效率指标的性能图谱，并进一步优化得到了一组效率性能全面的机构尺寸参数（a，b，l）=（197 mm，643 mm，1 260 mm），研究成果为后续该机构的空间工程应用奠定了良好的理论基础。
- 空间科学 /
- 次镜调整机构 /
- 性能图谱法 /
- 性能评价
Abstract: For meeting the requirement of complicated design restrictions, a set of performance indices was proposed, which was used to evaluate the efficiency of a space telescope secondary mirror adjusting mechanism. Based on these indices, a set of dimension parameters with high efficiency was obtained. By establishing the kinematic model, error model, statics model, dynamic model and analyzing the characters of these models, the Workspace Efficiency Index (WEI), Error Efficiency Index (EEI), Force Efficiency Index (FEI) and Energy Efficiency Index (EnEI) were proposed. The performance atlases method was used to investigate these indices. Four performance atlases of these indices were presented. Furthermore, a set of dimension parameters ((a, b, l)=(197 mm, 643 mm, 1 260 mm)) with high efficiency was obtained by optimizing these indices. The research result is helpful for engineering applications of this mechanism.
- space science /
- secondary mirror adjusting mechanism /
- performance atlases method /
- performance evaluation

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空间相机次镜调整机构的性能评价及参数优化

doi: 10.3788/IRLA201948.1214004

1. 北京宇航系统工程研究所,北京 100076

作者简介:
刘宇哲(1990-),男,工程师,博士,主要从事航天器结构和机构总体设计方面的研究。Email:869369479@qq.com

收稿日期: 2019-08-11
修回日期: 2019-09-21
刊出日期: 2019-12-25

基金项目:

国家自然科学基金（51225503，51575307）

中图分类号: TH743

关键词:

摘要: 针对空间相机次镜调整机构的复杂设计约束要求，提出一组评价调整机构运行效率的指标体系，并基于这组指标评价体系，优化得到一组综合约束下效率性能较高的机构尺寸参数。通过建立机构的运动学模型、运动误差模型、静力学模型和动力学模型，针对运载过程和在轨运行期间的约束要求，提出了空间利用效率指标、误差传递效率指标、质量受力效率指标和运动能耗效率指标，基于四个效率性能评价指标，利用性能图谱法，分别得到了四个效率指标的性能图谱，并进一步优化得到了一组效率性能全面的机构尺寸参数（a，b，l）=（197 mm，643 mm，1 260 mm），研究成果为后续该机构的空间工程应用奠定了良好的理论基础。