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[发明专利]高精度设备的动力学等效结构设计方法-CN202311215003.2在审
发明人：匡也;高雁;杜一民;许博谦;王帅会;张春悦;姜凤义;白晓泉 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2023-09-20 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及等效结构仿真模拟技术领域，尤其涉及一种高精度设备的动力学等效结构设计方法。包括：设计待模拟的高精度设备模型，并获得待模拟的高精度设备模型的相关参数指标；选取与待模拟的高精度设备实际结构相同的接口设计方案，设计动力学等效结构连接接口；按照实际的高精度设备的结构外轮廓尺寸设计并制备动力学等效结构；获取相关参数指标实际数据，将此数据与最初参数指标数据进行比较；根据实际情况安装配重板，配重板的安装平面为已知量，通过已知量建立基于多目标的约束方程；通过约束方程开展优化计算，得到各未知量的最优解；对实际计算结果进行人工优化，对人工优化的误差精度开展评估和细节调整。优点在于等效结构的高精度设计。
高精度设备动力学等效结构设计方法

[发明专利]一种拼接镜曲率半径相对误差检测方法及装置-CN202310132461.3在审
发明人：张春悦;许博谦;鞠国浩;王帅会;姜凤义;鹿芝荣 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2023-02-17 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01B11/255 文献下载
摘要：本发明涉及光学检测技术领域，具体涉及一种拼接镜曲率半径相对误差检测方法及装置。该方法及装置原理基于波前传感技术，首先根据两个待测反射镜的相对孔径选择对应相对孔径的扩束镜头；再通过基于类似泰曼格林干涉仪光路结构的波前传感系统配以扩束镜头对两个待测反射镜的曲率半径相对误差进行检测，获取得到两个待测反射镜的曲率半径相对误差，本发明结合相应的波前传感算法，可实现非接触、自动化、拼接镜子镜间曲率半径相对差值的测量，弥补了现有技术中未出现面向拼接镜曲率半径检测的，非接触式、解耦活塞误差的拼接镜曲率半径相对误差检测技术方案。
一种拼接曲率半径相对误差检测方法装置

[发明专利]协同观测载荷群共基准测量系统及测量方法-CN202211560111.9有效
发明人：白晓泉;许博谦;鞠国浩;高雁;杜一民;匡也;张春悦;姜凤义 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G01C15/00 文献下载
摘要：本发明涉及空间测量技术领域，具体涉及一种多体制协同观测载荷群共基准测量系统及测量方法；测量系统包括第一确定模块用于确定基准模块，第二确定模块用于确定安装位姿，第三确定模块用于确定指向；基准模块包括光学合作靶标、大视场双目相机、靶标棱镜和自准直光学链路；每个载荷中至少安装一个基准模块；光学合作靶标与大视场双目相机形成共基准粗测模块，共基准粗测模块用于以在第一测量范围内进行测量；靶标棱镜和自准直光学链路形成共基准精测模块，共基准精测模块用于在第二测量范围内进行测量；第二测量范围小于第一测量范围；本发明所提供的测量系统及测量方法可适用于多圈层多体制协同观测载荷群共基准测量。
协同观测载荷基准测量系统测量方法

[发明专利]一种光线与光学自由曲面交点位置迭代求解方法-CN202310071504.1在审
发明人：鞠国浩;白晓泉;姜凤义;许博谦 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2023-01-18 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：一种光线与光学自由曲面交点位置迭代求解方法，属于光学设计领域，包括：步骤一、步确定光线与光学自由曲面交点位置迭代求解所需的一个初始迭代点；步骤二、求解经过步骤一所得初始迭代点且与光学自由曲面相切的平面，并确定光线与该平面的交点；步骤三、计算经过步骤二所得交点且平行于光轴方向的直线与光学自由曲面的交点；步骤四、计算步骤二所得交点与步骤三所得交点之间的距离，若该距离小于设定的阈值，则退出迭代，以步骤三所得交点为最终迭代结果；步骤五、若步骤二所得交点与步骤三所得交点之间的距离大于设定的阈值，则更新初始迭代点，以步骤上所得交点作为初始迭代点，重复步骤二至步骤五。本发明迭代效率高，精度高，计算量小。
一种光线光学自由曲面交点位置求解方法

[发明专利]一种面向空间光学载荷的折展锁紧机构-CN202211426601.X在审
发明人：杜一民;许博谦;高雁;王帅会;白晓泉;匡也;姜凤义;张春悦 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明涉及空间光学载荷技术领域，尤其涉及一种面向空间光学载荷的折展锁紧机构，所述折展锁紧机构包括传动机构、锁紧机构、主动端基座、从动端基座；所述从动端基座通过所述传动机构绕所述主动端基座转动；所述锁紧机构用于实现所述折展锁紧机构在展开状态时的锁紧；本发明提供的折展锁紧机构，能够将折展机构与锁紧机构融合为一体，代替分立的折展机构与锁紧机构，解决了后者结构体积和质量较大的问题，使其可以适应一些对体积和质量要求严格的特定场合；与分立的折展机构与锁紧机构相比，本发明提供的折展锁紧机构具有集成性高、通用性强、结构稳定性强等特点。
一种面向空间光学载荷折展锁紧机构

[发明专利]一种可折叠展开的次镜支撑结构-CN202211349703.6在审
发明人：杜一民;许博谦;高雁;王帅会;白晓泉;匡也;姜凤义;张春悦 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G02B7/183 文献下载
摘要：本发明涉及空间光学技术领域，尤其涉及一种可折叠展开的次镜支撑结构，包括一级折叠锁定机构、一级支撑梁、二级折叠锁定机构、二级支撑梁以及次镜安装座；次镜安装座固定连接于二级支撑梁上，二级支撑梁通过二级折叠锁定机构实现绕一级支撑梁的末端相对旋转运动；一级支撑梁通过一级折叠锁定机构与机架连接，一级支撑梁相对于机架可一维旋转运动；一级折叠锁定机构与所述二级折叠锁定机构同步转动，且转动方向相反。本发明的次镜支撑结构可用于空间望远镜的可折叠展开，且具备大折展比的次镜组件，使得次镜组件在折叠状态占用更少的空间，更好地满足火箭运载包络尺寸对空间望远系统体积的严格限制。
一种可折叠展开支撑结构

[发明专利]降低分光棱镜色差对相位差法波前探测精度影响的方法-CN202111147373.8有效
发明人：鞠国浩;徐抒岩;白晓泉;许博谦;姜凤义 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2021-09-29 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：降低分光棱镜色差对相位差法波前探测精度影响的方法，属于光学检测领域，包括明确分光棱镜色差所影响的像差类型；对特定光谱带宽且受分光棱镜色差影响的PSF图像与中心波长下的像差系数之间的成像模型进行修正；根据分光棱镜尺寸和材料、光谱带宽、中心波长确定分光棱镜色差所造成的像差系数改变量与波长之间的具体量化函数关系，得到PSF图像与中心波长下的像差系数之间的成像模型；采集两幅不同焦面位置处的PSF图像对；利用修正色差后的成像模型及PSF图像对，建立非线性方程组；建立目标函数利用数值最优化算法求解非线性方程组。本发明提高了基于相位差原理的波前探测方法在应用分光棱镜且非单色光成像时的波前探测精度。
降低分光棱镜色差相位差法波前探测精度影响方法

[发明专利]基于图像特征匹配的空间望远镜在轨像差补偿方法-CN202110274119.8有效
发明人：徐抒岩;鞠国浩;白晓泉;姜凤义;许博谦 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2021-03-15 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：基于图像特征匹配的空间望远镜在轨像差补偿方法，属于空间望远镜在轨调校领域，包括：利用矢量像差理论，建立次镜、调焦镜各位姿自由度失调量与任意视场位置处的波像差改变量之间的映射关系；利用傅里叶光学理论，进一步建立次镜、调焦镜各位姿自由度失调量与任意视场位置处的恒星点斑离焦图像灰度信息之间的映射关系；利用低阶切比雪夫矩提取实际采集的多个恒星点斑离焦图像特征，计算出多个恒星点斑离焦图像的特征向量；建立目标函数、优化求解补偿量。本发明通过利用空间大口径天文望远镜主成像区域多个不同视场的恒星点斑图像对补偿全视场像差所需的次镜、调焦镜的调整量进行计算，实现对空间大口径天文望远镜在轨像差的补偿。
基于图像特征匹配空间望远镜轨像差补偿方法

[发明专利]空间望远镜相位差波前探测中微振动影响的修正方法-CN202110805296.4有效
发明人：徐抒岩;鞠国浩;白晓泉;姜凤义;刘南南 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2021-07-16 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G01J9/00 文献下载
摘要：空间望远镜相位差波前探测中微振动影响的修正方法，属于光学检测领域，本发明通过引入高斯卷积对微振动影响点扩散函数成像的随机过程进行统计学建模，修正波前像差与探测器所采集点扩散函数之间的函数关系；利用地面微振动仿真数据确定描述二维高斯卷积模板所需要的参数；采集微振动环境下两幅不同离焦面的点扩散函数图像；利用修正之后的波前像差与探测器所采集点扩散函数之间的函数关系和不同离焦面的点扩散函数图像，建立求解波前像差系数的非线性方程组；通过建立目标函数将非线性方程组的求解转化为数值最优化问题，再利用相关数值最优化算法求解波前像差系数。本发明能提高基于相位差法的空间望远镜波前探测在空间微振动环境中的探测精度。
空间望远镜相位差探测振动影响修正方法

[发明专利]一种在轨补偿主镜曲率半径误差影响的调整方法-CN202110274445.9有效
发明人：徐抒岩;白晓泉;鞠国浩;许博谦;马宏财;姜凤义;王帅会 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2021-03-15 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： G02B7/185 文献下载
摘要：一种在轨补偿主镜曲率半径误差影响的调整方法，涉及空间望远镜主动光学技术领域，解决现有大口径离轴三反空间望远镜发射入轨后，主镜曲率半径改变量超出公差范围时导致波前像差不满足天文观测要求的问题，空间望远镜在轨对宇宙中恒星进行成像获得星点图像进而得到在轨状态下系统波前像差；判断系统波前像差是否满足天文观测要求如果否，将当前系统波前像差值与地面装调状态下系统的波前像差值做差，获得主镜曲率半径误差引入的像散增量和彗差增量；计算主镜曲率半径误差；根据波前像差RMS的最小值，确定次镜调整量，获得系统波前像差RMS的综合贡献量，求取系统波前像差RMS最小值，在轨调整次镜及摆镜，调整完毕后，空间望远镜进入工作状态。
一种补偿曲率半径误差影响调整方法

[发明专利]以全视场椭率最小为校正目标的空间望远镜在轨调校方法-CN202111147536.2在审
发明人：鞠国浩;徐抒岩;白晓泉;许博谦;姜凤义 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2021-09-29 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： G06F17/12 文献下载
摘要：以全视场椭率最小为校正目标的空间望远镜在轨调校方法，属于在轨光学调校领域，解决了如何在轨对空间望远镜全视场点扩散函数椭率进行最优化校正的问题。首先确定次镜与折转平面镜作为全视场椭率最优化校正的可调整自由度；其次以全视场椭率平均值为目标函数，以次镜、折转平面镜失调量为自变量，利用数值最优化手段，确定全视场椭率最优时所对应的像差场分布形式；最后根据所确定的全视场椭率最优像差场分布，利用敏感度矩阵法求解次镜与折转平面镜的调整量。本发明具有计算简便、调校精度高、工程代价低等优点，在实现全视场点扩散函数椭率最优化校正的同时，提高了空间望远镜在轨光学调校的可实现性，对于大口径天文望远镜的发展具有重要意义。
视场最小校正目标空间望远镜调校方法

[发明专利]多拼接子镜多自由度位移监测系统-CN202010855322.X有效
发明人：鞠国浩;许博谦;姜凤义;王帅会;张春悦 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2020-08-24 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：多拼接子镜多自由度位移监测系统属于激光应用技术领域，目的在于解决现有技术存在的问题。本发明包括：光源模块，光源模块将发射的具有频域差的双频激光分束获得m路，顺序使各路导通；p个光学测量模块，每个光学测量模块包括n个一维测量子模块以及多维反射镜组件，光源模块的n路激光分别通过光纤和n个一维测量子模块连接，每个一维测量子模块和多维反射镜组件配合将垂直反射的参考激光和目标激光输入至信息采集与处理模块；以及信息采集与处理模块，考激光和目标激光经信息采集与处理模块处理获得参考光学拍信号以及目标光学拍信号，相位分析系统根据参考光学拍信号以及目标光学拍信号的相位差的改变量计算获得目标的相对位移量。
拼接子镜多自由度位移监测系统

[发明专利]基于色散条纹斜率分析的拼接镜共位相误差校正方法-CN202010047451.6有效
发明人：鞠国浩;张春悦;姜凤义;许博谦;王帅会 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2020-01-16 - 公布日： 2021-05-25 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：基于色散条纹斜率分析的拼接镜共位相误差校正方法，属于光学检测领域，包括：构建检测平台；采集色散条纹图像，采用条纹斜率粗提取方法计算条纹斜率；若条纹斜率绝对值大于设定的阈值T1，则进行粗调整并计算两个拼接子镜之间的平移误差，重复步骤二；若条纹斜率绝对值小于设定的阈值T1，则进行精调整并重新计算条纹斜率；若条纹斜率绝对值小于设定的阈值T2，则迭代调整结束，否则重复步骤四。本发明利用子镜平移误差与色散条纹斜率之间存在定量化解析关系，通过分析色散条纹斜率确定子镜间平移误差的方向与大小，并进行迭代调整，直至满足迭代终止条件时结束。通过本发明的多次迭代调整之后可以使子镜间残留平移误差足够小。
基于色散条纹斜率分析拼接位相误差校正方法

[发明专利]基于星点像斑形状特征的波前像差估算方法-CN202010037514.X有效
发明人：鞠国浩;姜凤义 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2020-01-14 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于星点像斑形状特征的波前像差估算方法，包括：在满足采样定理的条件下，使用相机采集星点像斑图像；对采集的星点像斑图像形状进行分析，提取星点像斑图像的形状信息，并判定该星点像斑的成像面位置；将提取的上述形状信息根据不同的成像面位置代入对应的解析公式，估算得出光学系统所存在的波前像差。本发明能够在提高波前检测效率与检测范围的同时，大大降低对数值迭代的依赖，从而保证求解结果的准确性。
基于星点形状特征波前像差估算方法

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