自重对离轴反射镜面形影响的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于航天领域，涉及一种测量反射镜组件在自重载荷作用下，面形变化的 测试方法。
【背景技术】
[0002] 空间光学遥感器的反射镜在地面重力环境下加工、检测，而入轨后，空间环境为微 重力环境，反射镜组件在微重力环境下势必会存在一个重力释放的过程，如何准确的预测 反射镜在自重释放后的面形变化是空间光学遥感器反射镜面形测试的一个难题。
[0003] 自重载荷对反射镜面形的影响是自重释放对反射镜面形影响是的逆过程，二者引 起的镜面面形均方根值的变化是相同的，因此自重释放对反射镜面形影响的预测问题就可 以转化为对自重载荷引起反射镜面形变化的测试问题。
[0004] 针对自重对反射镜面形影响的测试问题，当前国内外学者多采用仿真分析的方法 获得，但由于仿真分析中存在材料参数误差、结构参数误差以及连接关系的建模误差等因 素，未经过模型修正的仿真分析结果通常会存在较大的误差，因此，仅以仿真分析结果为最 终的预测是不可靠的，还要对自重对反射镜的面形影响开展相关的试验研宄。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种测量自重载荷对离轴反射镜 面形影响的方法，以及对测试结果的处理方法，与未经模型修正的仿真分析结果相比，可以 显著提高对反射镜在微重力环境下面形变化预测的精度。
[0006] 本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0007] 自重对离轴反射镜面形影响的测试方法，该方法包括如下步骤：
[0008] 步骤一：在反射镜面形的加工过程中设定0°状态，测量0°状态时反射镜的面形 数据RMS。。以及反射镜的离轴量；
[0009] 步骤二：将反射镜绕光轴旋转180°，测量180°状态时反射镜的面形数据RMS18cr 以及反射镜的尚轴量；
[0010] 步骤三：反射镜组件在0°状态下，调整补偿器的位置，人为的构造± 1mm、±2mm 的离轴量，通过测量反射镜在具有一定离轴量的条件下镜面产生的像散，确定反射镜离 轴量变化量与镜面像散变化量ASTa 的关系曲线，由线性插值的方法获得0°状态和 180°状态的离轴量的变化量对应的镜面像散的变化量ASTa
[0011] 步骤四：根据两个状态的面形测试结果RMScr、RMS18cr以及通过线性插值法得 到的ASTa 采用误差合成的原理，得到自重载荷作用下，离轴反射镜镜面面形变化
【主权项】
1.自重对离轴反射镜面形影响的测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤： 步骤一：在反射镜面形的加工过程中设定0°状态，测量0°状态时反射镜的面形数据 RMS。。以及反射镜的离轴量； 步骤二：将反射镜绕光轴旋转180°，测量180°状态时反射镜的面形数据RMS18tl。以及 反射镜的尚轴量； 步骤三：反射镜组件在0°状态下，调整补偿器的位置，人为的构造± 1mm、±2mm的离 轴量，通过测量反射镜在具有一定离轴量的条件下镜面产生的像散，确定反射镜离轴量变 化量与镜面像散变化量ASTistti的关系曲线，由线性插值的方法获得0°状态和180°状 态的离轴量的变化量对应的镜面像散的变化量AST a 步骤四：根据两个状态的面形测试结果RMScr、RMS18tr以及通过线性插值法得到 的ASTa 采用误差合成的原理，得到自重载荷作用下，离轴反射镜镜面面形变化
步骤五：由于两个状态中，反射镜组件受到的重力大小相等，方向相反，因此通过该试 验得到的是2倍自重载荷对反射镜面形的影响，即δ 的二分之一为反射镜在自重释 放后的面形变化，实现了自重对离轴反射镜面形影响的测试方法。
【专利摘要】自重对离轴反射镜面形影响的测试方法属于航天领域，该方法步骤如下：测量反射镜组件在0°状态下的面形数据和离轴量；测量反射镜组件在180°状态下面形数据和离轴量；在反射镜组件处于0°状态下通过试验确定出镜面像散变化量与离轴量变化量的关系，通过线性插值法确定两个状态离轴量变化量对应的镜面像散变化量；采用误差合成的原理根据0°状态以及180°状态的反射镜面形的测试结果以及两个状态离轴量变化量对应的像散变化量得出自重载荷对反射镜面形的影响，两个状态中反射镜组件受到的重力大小相等，方向相反，通过该试验得到的是2倍自重载荷对反射镜面形的影响，即测试结果的二分之一为自重引起的镜面面形变化。
【IPC分类】G01B21-20, G01N3-14
【公开号】CN104655496
【申请号】CN201510075372
【发明人】董得义, 李志来, 张学军, 薛栋林, 杨利伟
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月12日