Met de vooruitgang van internationale teledetectietechnologie, is de effectieve diafragma van de Chinese ruimte op afstand op afstand geleidelijk toegenomen, vergezeld van de stijgende eisen voor productie -efficiëntie. Bijgevolg moeten de uitlijningsmethoden en productieprocessen voor deze camera's voortdurend evolueren. Vanwege de significante door zwaartekracht geïnduceerde vervorming van camera's met grote beweringen in de horizontale optische asstatus, die niet kan worden genegeerd, stelt dit artikel een verticale optische asuitlijningstechnologie voor. Deze benadering gaat met betrekking tot belangrijke uitdagingen zoals precieze montage en positionering van spiegels met grote apartuur, eliminatie van door zwaartekracht geïnduceerde fouten en extractie van de optische asreferentie in de verticale toestand, waardoor de nauwkeurigheid van de afstemming wordt gewaarborgd terwijl de efficiëntie wordt verbeterd.
Figuur 1: Belangrijke processen en kerntechnologieën van verticale uitlijningsroute
Bovendien introduceert het artikel intelligente afstemmingseenheden. Praktische toepassingen tonen aan dat het aannemen van dit technische kader de precisie voor de assemblage verbetert, de ontwikkelingscycli verkort en problemen oplost, zoals moeilijkheden bij het detecteren van de optische asreferentie in de verticale toestand en het zorgen voor consistentie tussen gronduitlijningsresultaten en prestaties in de orbit.
Het optische uitlijningsproces van externe detectiecamera's is een cruciale stap in hun ontwikkeling, die alle assemblage- en aanpassingsprocedures van componenten omvat naar volledig geïntegreerde optisch-mechanische systemen. De uitlijningskwaliteit heeft direct invloed op de uiteindelijke beeldvormingsprestaties. In de afgelopen jaren heeft China tal van gespecialiseerde teledetectiemissies voltooid, waardoor de openingen van de meter-klasse voor in-orbit-camera's met uitstekende uitlijningsresultaten worden bereikt. Traditionele horizontale optische asuitlijningsmethoden, met uitlijningscycli van ongeveer 90 dagen per camera, voldoende voor lage volume, aangepaste missies. Als commerciële teledetectiesystemen-zoals de "16+4+4+x" grootschalige satellietconstellaties-wordt echter het traditionele R & D-model geconfronteerd met uitdagingen, inclusief langdurige productiecycli en lage automatisering, die niet voldoen aan de eisen van de hoge volume.
Om aan de vereisten voor toekomstige camera's met grote scherden en batchproductie te voldoen, vermindert de verticale uitlijningstechnologie effectief de zwaartekrachtvervorming veroorzaakt door cameraricht en uitgebreide cantilevers.
Om een zeer efficiënte productie van camera's met grote schepen te bereiken, is het essentieel om uitlijningscycli te verkorten, consistentie te garanderen, de uitdagingen van de kernuitlijning te identificeren en te overwinnen, processen te optimaliseren en intelligente afstemmingseenheden op te zetten.
Hoge nauwkeurige assemblagetechnologie voor spiegelcomponenten met grote schepen
Een nieuwe "discrete" supportmethode wordt gebruikt om zeer betrouwbare, lichtgewicht fixatie van spiegels met grote schepen te bereiken. Dit omvat het binden van thermisch gematchte blokken aan de achtersteunpunten van de spiegel, het verbinden met flexibele ondersteuningsstructuren en het beperken van alle zes vrijheidsgraden.
Om de positionele nauwkeurigheid tussen ondersteuningskussens en de spiegel te waarborgen, wordt een op 3D-coördinaten gebaseerde open-space rigide body-positioneringsmethode gebruikt. Nominale ondersteuningskussenposities van het ontwerpmodel worden verwezen in het coördinatensysteem, en een zes-assige aanpassingsapparaat is nauwkeurig uitgelijnd en repareert de pads. Ten slotte wordt optisch-mechanische lijm uniform geïnjecteerd om de structuur te stollen. Figuur 2 illustreert het assemblagesultaat.
Afbeelding 2: Ondersteuningspadconstructie voor geo-Eye2-cameraspiegel
Gravity Fout eliminatietechnologie
Deze technologie omvat eindige elementmodellering van de spiegel en de ondersteuningsstructuur ervan om door zwaartekracht geïnduceerde vervorming te analyseren. De spiegelassemblage wordt 180 ° verticaal omgedraaid en oppervlakteparameters worden in beide oriëntaties gemeten. Door experimentele gegevens te vergelijken met simulatieresultaten, worden echte zwaartekrachtfouten geïdentificeerd en verwijderd. Figuur 3 toont oppervlaktemetingen voor en na het elimineren van de fout.
Figuur 3: Detectie en eliminatie van zwaartekrachtfout. (a) gemeten oppervlak met zwaartekrachtfouten; (b) Oppervlakte na het verwijderen van fout
Optische as referentie extractietechnologie
Door strategisch te positioneren van 2-3 lasertrackers en meerdere doelbalbevestigingen, worden ruimtelijke coördinaten van zes referentiepunten rond de camera tegelijkertijd gemeten. Dit verbindt de posities van vier instrumenten, waardoor ruimtelijke relaties tussen het brandvlak, de optische as, de weergavesas en de camera -referentiespiegel worden vastgesteld om de optische asreferentie te extraheren.
Figuur 4: Schema van de gebruikte extractie van de optische as
Voor toekomstige batchproductie zijn intelligente uitlijningssystemen van cruciaal belang. Een "optische oppervlakte -intelligente detectie -eenheid" automatiseert bijvoorbeeld oppervlakte -inspectie (figuur 5). Bij lensuitlijning worden systeemafwijkingen geanalyseerd om optimale positionele aanpassingen voor optische componenten te berekenen via iteratieve controle, het bereiken van precisie zonder handmatige interventie, waardoor de efficiëntie en consistentie wordt verbeterd.
Figuur 5: Schema van intelligent spiegeloppervlakdetectiesysteem
Conclusie
De doorbraken in verticale uitlijningstechnologie en de ontwikkeling van intelligente afstemmingseenheden zijn van toepassing op toekomstige gemiddelde en grootmantel op afstand camera's op afstand, die voldoen aan diverse aanpassingsbehoeften-vooral voor hoog-volume missies zoals lage origitjes dichte constellaties.
Bovendien maken de kernalgoritmen voor intelligente uitlijning gebruik van computerondersteunde technieken om wereldwijd optimale relatieve positionele afwijkingen van optische componenten te berekenen op basis van systeemafwijkingen. Hoge nauwkeurige zes-graden-van-vrijheidsplatforms passen vervolgens componenthoudingen aan. Deze technologie reikt verder dan teledetectie naar velden zoals astronomie en luchtvaart.
Citaat: