基于热光学技术的空间光学系统热设计

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于热光学技术的空间光学系统热设计

陈立恒 , 吴清文 , 刘巨 , 郭亮 , 于善猛

文章导航 > 中国光学 > 2010 > 3(3): 223-228

陈立恒, 吴清文, 刘巨, 郭亮, 于善猛. 基于热光学技术的空间光学系统热设计[J]. 中国光学, 2010, 3(3): 223-228.

引用本文:

陈立恒, 吴清文, 刘巨, 郭亮, 于善猛. 基于热光学技术的空间光学系统热设计[J]. 中国光学, 2010, 3(3): 223-228.

CHEN Li-heng, WU Qing-wen, LIU Ju, GUO Liang, YU Shan-meng. Thermal design of space optical system based on thermal-optical technique[J]. Chinese Optics, 2010, 3(3): 223-228.

Citation:

CHEN Li-heng, WU Qing-wen, LIU Ju, GUO Liang, YU Shan-meng. Thermal design of space optical system based on thermal-optical technique[J]. Chinese Optics, 2010, 3(3): 223-228.

基于热光学技术的空间光学系统热设计

1.
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033

中图分类号: V243.5; V416.4

Thermal design of space optical system based on thermal-optical technique

1.
Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130033,China

摘要: 为了验证空间光学系统热设计的合理性,利用光-机-热集成的热光学分析技术论证了空间光学系统的热设计方案。首先,阐述了热光学技术的一般方法以及热光学技术与热设计的关系,同时根据空间光学遥感器所处的空间环境和结构特点,应用被动和主动热控技术对空间光学系统进行了热设计。然后,利用有限元方法对热控后的温度场和热弹性变形进行了分析,得出该温度载荷条件下光学元件表面的变形量及刚体位移量,利用Zernike多项式进行了波面拟合。最后,用CodeⅤ光学设计软件计算了热载荷作用下光学系统的传递函数。结果表明,各种工况下全视场范围内光学系统分辨率为50 lp时,传递函数均超过0.5,成像良好,能够满足光学设计指标,热设计方案合理可行。
- 空间光学 /
- 光学系统 /
- 热设计 /
- 热光学分析
Abstract: The thermal design of space optical systems is proved by an integrated method of optical-mechanical-thermal analysis. The general method for thermal-optical is explained, and the relationship between thermal-optical analysis and thermal design is expressed. Then, a thermal control system for space cameras is designed by active and pasitive thermal control methods according to its space environment and structure characteristics. The temperature field and thermal elastics at some special boundary conditions are analyzed based on the finite element method, and the displacements and deformations of all the optics surfaces are fitted with Zernike polynomials. Finally, the Modulation Transfor Function(MTF) of space optical system is calculated by CodeⅤ. The results show that the MTF of space optical system is better than 0.5 when its resolution is 50 lp, which meets the requirements of optical design, and proves that the thermal design is reasonable and feasible.
- space optics /
- optical system /
- thermal design /
- thermal-optical analysis

[1]	吕博, 冯睿, 寇伟, 刘伟奇. 折反射式空间相机光学系统设计与杂散光抑制 . 中国光学, 2020, 13(4): 822-831. doi: 10.37188/CO.2019-0036
[2]	邵洪禹, 李英超, 王超, 史浩东, 刘壮, 李冠霖. 超分辨望远光学系统像差影响及优化设计 . 中国光学, 2020, 13(1): 106-120. doi: 10.3788/CO.20201301.0106
[3]	崔穆涵, 田志辉, 周跃, 章明朝, 陈雪, 李佳起, 易翔宇. 大相对孔径紫外成像仪光学系统设计 . 中国光学, 2018, 11(2): 212-218. doi: 10.3788/CO.20181102.0212
[4]	张帆, 李景林, 孙斌, 张军, 王书新. 非对称空间光学遥感器主动热控系统多目标优化设计 . 中国光学, 2016, 9(4): 463-471. doi: 10.3788/CO.20160904.0463
[5]	宣明, 王家骐. 长春光机所航天光学遥感器研制基地建设进展 . 中国光学, 2015, 8(1): 1-16. doi: 10.3788/CO.20150801.0001
[6]	王祥, 李义, 杨献伟. 日-地系拉格朗日L1点太阳观测器热设计 . 中国光学, 2013, 6(6): 930-938. doi: 10.3788/CO.20130606.930
[7]	江帆, 吴清文, 刘巨, 李志来, 杨献伟, 于善猛. 低轨道轻质星载一体化空间光学遥感器的热设计 . 中国光学, 2013, 6(2): 237-243. doi: 10.3788/CO.20130602.0237
[8]	关奉伟, 刘巨. 空间光学遥感器大功率控制电箱的热设计 . 中国光学, 2013, 6(6): 919-929. doi: 10.3788/CO.20130606.919
[9]	张景旭. 地基望远镜塔台圆顶结构形式及设计原则 . 中国光学, 2012, 5(2): 126-132. doi: 10.3788/CO.20120502.0126
[10]	顾国超, 王丽, 刘洪波, 高雁, 陈家琦. 瞬态热量标定系统的太阳模拟器光学系统设计 . 中国光学, 2012, 5(6): 630-638. doi: 10.3788/CO.20120506.0630
[11]	刘洪波, 高雁, 王丽, 顾国超, 冯伟昌. 高倍聚光太阳模拟器的设计 . 中国光学, 2011, 4(6): 594-599.
[12]	朱时雨, 张新, 李威. 计算机辅助装调与传统基准传递技术相结合实现三镜消像散系统的装调 . 中国光学, 2011, 4(6): 571-575.
[13]	郭亮, 吴清文, 曹启鹏, 颜昌翔, 陈立恒, 王领华, 刘伟毅. 空间相机电控机箱的热设计及仿真分析 . 中国光学, 2011, 4(2): 129-138.
[14]	杨献伟, 吴清文, 李书胜, 江帆, 李志来. 空间光学遥感器热设计 . 中国光学, 2011, 4(2): 139-146.
[15]	张益茬, 刘伟, 胡春晖. 空间超光谱成像仪前置光学系统的热光学特性 . 中国光学, 2010, 3(6): 572-579.
[16]	杨为锦, 孙强. 中波红外连续变焦系统设计 . 中国光学, 2010, 3(2): 164-169.
[17]	张国玉, 吕文华, 贺晓雷, 徐亮, 徐熙平. 太阳模拟器辐照均匀性分析 . 中国光学, 2009, 2(1): 41-45.
[18]	张振, 童广辉, 吕银环. 红外焦平面静态地平仪用地球模拟器光机系统设计 . 中国光学, 2009, 2(3): 200-204.
[19]	苏克强, 陈长征, 任建岳, 张军, 李宪圣. 真空罐内应用的太阳模拟灯阵热设计 . 中国光学, 2009, 2(6): 489-494.
[20]	. 空间光学的发展与波前传感技术 . 中国光学, 2008, 1(1): 13-24.

WeChat

点击查看大图

计量

文章访问数: 3555
HTML全文浏览量: 126
PDF下载量: 2146
被引次数: 0

基于热光学技术的空间光学系统热设计

1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033

收稿日期: 2009-01-15
刊出日期: 2010-06-30

中图分类号: V243.5; V416.4

关键词:

热光学分析

摘要: 为了验证空间光学系统热设计的合理性,利用光-机-热集成的热光学分析技术论证了空间光学系统的热设计方案。首先,阐述了热光学技术的一般方法以及热光学技术与热设计的关系,同时根据空间光学遥感器所处的空间环境和结构特点,应用被动和主动热控技术对空间光学系统进行了热设计。然后,利用有限元方法对热控后的温度场和热弹性变形进行了分析,得出该温度载荷条件下光学元件表面的变形量及刚体位移量,利用Zernike多项式进行了波面拟合。最后,用CodeⅤ光学设计软件计算了热载荷作用下光学系统的传递函数。结果表明,各种工况下全视场范围内光学系统分辨率为50 lp时,传递函数均超过0.5,成像良好,能够满足光学设计指标,热设计方案合理可行。

English Abstract

陈立恒, 吴清文, 刘巨, 郭亮, 于善猛. 基于热光学技术的空间光学系统热设计[J]. 中国光学, 2010, 3(3): 223-228.

引用本文:

陈立恒, 吴清文, 刘巨, 郭亮, 于善猛. 基于热光学技术的空间光学系统热设计[J]. 中国光学, 2010, 3(3): 223-228.

CHEN Li-heng, WU Qing-wen, LIU Ju, GUO Liang, YU Shan-meng. Thermal design of space optical system based on thermal-optical technique[J]. Chinese Optics, 2010, 3(3): 223-228.

Citation:

CHEN Li-heng, WU Qing-wen, LIU Ju, GUO Liang, YU Shan-meng. Thermal design of space optical system based on thermal-optical technique[J]. Chinese Optics, 2010, 3(3): 223-228.

全文HTML

/

下载: 全尺寸图片幻灯片

分享

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

返回