[发明专利]一种光学载荷的四点柔性支撑装置

说明书

技术领域

本发明涉及空间光学元件技术领域，尤其涉及一种光学载荷的四点柔性支撑装置。

背景技术

随着空间科学技术的迅猛发展，用户对空间相机的观测分辨力和成像质量提出了越来越高的要求。卫星平台的姿态调整、指向控制、太阳帆板调整等运动会产生各种频率的振动、颤震和抖动。随机振动的频率一般为(50～2000)Hz。而这些振动特别容易引起空间光学元件的镜面变形和光学元件间的相对尺寸的变化，这是影响成像质量和分辨力的一个重要因素。为了保证整机及其组件在可能遇到的动力学环境中能够正常工作，并保持相机良好的光学性能，要求空间相机各光学组件结构具有足够高的强度和刚度，并采用一定的减振措施。

尤其在反射式空间相机中，反射镜是必不可少的关键部件之一，其在轨工作状态下的面形精度直接决定了系统的最终成像质量，由于空间光学仪器的特殊要求和特定任务，决定了光学仪器必须在恶劣的空间环境下具有可靠的光学性能，这些严酷的空间环境体现在运载阶段的动力学环境以及空间轨道热环境，在发射阶段要经历过载冲击的作用，在入轨后，处于空间微重力环境领域的特殊工作环境，引起应力释放，这些都将引起反射镜发生面形变化。

现有技术已经针对上述问题进行了大量研究，在反射镜支撑结构中设置一定程度的柔性环节能有效改善支撑结构的柔度，从而改善光学成像质量，由于反射镜支撑结构是空间相机的关键部件之一，主要作用是按照相机光学系统设计要求的相互位置关系精确支撑反射镜，在进行结构设计时必须考虑结构稳定性，而现有技术缺乏有针对性的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种光学载荷的四点柔性支撑装置，该支撑装置能起到抵抗热变形的能力，使传递到空间相机反射镜的力矩最小，同时减小热变形对空间相机主镜的影响，保证在实际工作状态下主镜的面形精度在光学要求指标之内。

一种光学载荷的四点柔性支撑装置，所述装置包括四个独立的柔性支架，所述柔性支架的底部与光学平台相连，上部支撑光学载荷，其中：

第一柔性支架将所述光学载荷的棱镜水平固定在一个固定点；

第二柔性支架约束该棱镜绕所述固定点转动；

第三柔性支架能在垂直方向支撑该棱镜，阻止该棱镜绕着所述第一柔性支架与第二柔性支架的连线转动；

第四柔性支架与第二柔性支架的结构相同，作用一致。

所述第一柔性支架设计成上部端面与所述光学载荷固定，且中间采用十字形结构，底部采用万向接头。

所述第二柔性支架设计成上部与下部均采用万向接头的结构形式，中部采用十字形结构。

所述第三柔性支架设计成与所述第一柔性支架互相对称的结构，具体为：上部采用万向接头，中部采用十字形结构。

每个柔性支架均采用十字型方式，都有针对性的释放自由度，通过该四个独立的柔性支架共同作用来控制6个自由度。

在所述第一柔性支架与第二柔性支架之间的径向方向允许有相对膨胀。

所述四个独立的柔性支架在四个方向均设计为可弯曲。

由上述本发明提供的技术方案可知，上述支撑装置能起到抵抗热变形的能力，使传递到空间相机反射镜的力矩最小，同时减小热变形对空间相机主镜的影响，保证在实际工作状态下主镜的面形精度在光学要求指标之内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所提供光学载荷的四点柔性支撑装置的主视图；

图2为本发明实施例所提供光学载荷的四点柔性支撑装置的俯视图；

图3为本发明所举实例第一柔性支架的结构示意图；

图4为本发明所举实例第二柔性支架的结构示意图；

图5为本发明所举实例第三柔性支架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。