空間高分辨率可見光相機超輕量化金屬反射鏡研制
機械工程
資助企業(yè):
長光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司
資助年份: 2025
企業(yè)導(dǎo)師: 龔小雪
指導(dǎo)教師: 劉超、張磊
項目成員: 齊碩、張廖春、方家昊
項目簡介
項目概述
隨著全球?qū)Φ赜^測需求的激增,高分辨率遙感衛(wèi)星星座的規(guī)模化部署成為各國航天領(lǐng)域競爭的新焦點。反射鏡作為空間相機的核心光學(xué)組件,傳統(tǒng)設(shè)計方案因坯料制備周期長、硬脆特性導(dǎo)致的加工困難,使得反射鏡制備周期普遍超過半年,衛(wèi)星星座建設(shè)面臨著反射鏡研制周期的制約。隨著單點金剛石車等超精密加工技術(shù)的成熟,全鋁反射鏡加工面形精度已可實現(xiàn)1/50λ,這為反射鏡在可見光相機應(yīng)用提供了可能,有效解決反射鏡制備難度大、周期長的問題,技術(shù)可行性高。
項目目標(biāo)
為簡化分析,本項目設(shè)置鏡面為最佳擬合標(biāo)準(zhǔn)球面的截取面,球面設(shè)計半徑為562mm。為滿足反射鏡通光口徑要求,本項目中反射鏡體的外輪廓直徑為200mm,內(nèi)徑為71mm。反射鏡組件在實際使用中同時受重力、不平度和溫度的影響,為保證面形精度優(yōu)于0.02λ,反射鏡組件在重力工況、10μm定位移工況、4℃溫升工況以及靜力學(xué)耦合工況下的面形精度需優(yōu)于5nm。此外,鏡體在實際使用過程中還需滿足動力學(xué)要求,設(shè)計組件整體基頻需大于120Hz,正弦相應(yīng)放大率小于10,隨機相應(yīng)放大率小于2。
項目成果
1、建立了超輕量化超高精度反射鏡設(shè)計模型和優(yōu)化方法
2、開發(fā)了點陣結(jié)構(gòu)直接切片與SLM激光路徑高效生成算法
3、成功打印鋁合金反射鏡鏡坯,用時僅3天,并完成CNC粗加工
4、申請發(fā)明專利一項(202510397543.X)





