长春光机所又传捷报,成功研制0.2米分辨率卫星用直径为2 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/03 11:10:11


本期目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索                                                            [打印本页]   [关闭]   
空间光学  
大口径主镜轻量化结构参数的优化设计

叶伟楠1,2, 董吉洪1

1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033;
2. 中国科学院 研究生院,北京 100039

摘要: 针对空间遥感器中大口径主镜的轻量化结构设计引入了基于Kriging近似模型的多目标遗传优化方法,以2 m口径SiC主镜为例对其轻量化结构参数进行了优化设计。采用拉丁超立方法对优化参数进行试验设计,建立了Kriging模型,并用多目标遗传算法迭代求得了最优解。优化后得到了质量为243 kg的2 m口径SiC主镜,其面形精度达到了25.7 nm PV,4.7 nm RMS,轻量化率为84%。 试验结果验证了此优化设计方法的可行性,为大口径主镜的轻量化结构参数优化设计提供了借鉴和参考。

关键词: 空间相机   主镜   轻量化   参数优化   拉丁超立方法   多目标遗传算法   

Optimized design of lightweight structural parameters for large-aperture primary mirror

YE Wei-nan1,2, DONG Ji-hong1  

1. Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences,Changchun 130033,China;
2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China  

Abstract: As for the lightweight structure of a large-aperture primary mirror in remote sensors, this paper introduces an optimized multi-target Genetic Algorithm(GA) based on the Kriging approximate model to design all lightweight structure paramaters for a 2 m-aperture SiC primary mirror. The latin hypercube method is used to build the Kriging model and do the experimental design of optimized parameters, and then a optimal solution is obtained through the multi-target GA(NSGA II). After the optimization, the 2 m-aperture SiC primary mirror weights 243 kg, the surface accuracy reaches 25.7 nm PV, 4.7 nm RMS and the total lightweight rate is 84%. The experimental result proves the feasibility of this optimization method and it can be a reference for the future lightweight optimization design of the structural parameters of large-aperture primiary mirrors.

Keywords: space camera   primary mirror   lightweight   parameter optimization   latin hypercube method   NSGA II   

收稿日期 2012-02-21 修回日期 2012-03-23 网络版发布日期   

基金项目:

国家科技部国际科技合作资助项目(No.2011DFA50590)



通讯作者: 董吉洪
http://www.chineseoptics.net.cn/CN/abstract/abstract8824.shtml

本期目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索                                                            [打印本页]   [关闭]   
空间光学  
大口径主镜轻量化结构参数的优化设计

叶伟楠1,2, 董吉洪1

1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033;
2. 中国科学院 研究生院,北京 100039

摘要: 针对空间遥感器中大口径主镜的轻量化结构设计引入了基于Kriging近似模型的多目标遗传优化方法,以2 m口径SiC主镜为例对其轻量化结构参数进行了优化设计。采用拉丁超立方法对优化参数进行试验设计,建立了Kriging模型,并用多目标遗传算法迭代求得了最优解。优化后得到了质量为243 kg的2 m口径SiC主镜,其面形精度达到了25.7 nm PV,4.7 nm RMS,轻量化率为84%。 试验结果验证了此优化设计方法的可行性,为大口径主镜的轻量化结构参数优化设计提供了借鉴和参考。

关键词: 空间相机   主镜   轻量化   参数优化   拉丁超立方法   多目标遗传算法   

Optimized design of lightweight structural parameters for large-aperture primary mirror

YE Wei-nan1,2, DONG Ji-hong1  

1. Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences,Changchun 130033,China;
2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China  

Abstract: As for the lightweight structure of a large-aperture primary mirror in remote sensors, this paper introduces an optimized multi-target Genetic Algorithm(GA) based on the Kriging approximate model to design all lightweight structure paramaters for a 2 m-aperture SiC primary mirror. The latin hypercube method is used to build the Kriging model and do the experimental design of optimized parameters, and then a optimal solution is obtained through the multi-target GA(NSGA II). After the optimization, the 2 m-aperture SiC primary mirror weights 243 kg, the surface accuracy reaches 25.7 nm PV, 4.7 nm RMS and the total lightweight rate is 84%. The experimental result proves the feasibility of this optimization method and it can be a reference for the future lightweight optimization design of the structural parameters of large-aperture primiary mirrors.

Keywords: space camera   primary mirror   lightweight   parameter optimization   latin hypercube method   NSGA II   

收稿日期 2012-02-21 修回日期 2012-03-23 网络版发布日期   

基金项目:

国家科技部国际科技合作资助项目(No.2011DFA50590)



通讯作者: 董吉洪
http://www.chineseoptics.net.cn/CN/abstract/abstract8824.shtml
原来的地基2米SIC镜子重440公斤以上
2m SiC反射镜拱形轻量化结构设计
范磊 杨洪波 张景旭 吴小霞 王富国 司丽娜   中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 长春130033 中国科学院研究生院 北京100039
在线阅读   放入购物车 | ★ 收藏 | 分享
第1页 第2页 第3页 第4页  核心期刊论文发表!(点击进入) 期刊征稿(点击进入)
摘 要:针对口径为2060mm的地基大口径望远镜主反射镜,选用SiC材料和新型拱形轻量化结构进行了详细的轻量化参数设计,并对支撑环半径进行了优化。对于Whiffie tree 18点支撑和27点支撑形式,从静力学(重力作用)和热力学两方面对比分析了两种轻量化结构的镜面变形,结合SiC反射镜的加工工艺,最终确定18点支撑的轻量化结构为首选方案。同时,就SiC反射镜对稳态温度差导致的热变形较敏感的问题,提出可通过设计与镜体热变形相匹配的支撑结构来满足镜面变形的要求。
http://ir.ciomp.ac.cn/bitstream/ ... %AE%BE%E8%AE%A1.kdh
这个是用于空间观测的,还是对地观测的?
chenfeng2010 发表于 2012-10-26 13:03
这个是用于空间观测的,还是对地观测的?
空间对地观测吧。
用于遥感多少号上的啊?

hswz 发表于 2012-10-26 12:57
原来的地基2米SIC镜子重440公斤以上
2m SiC反射镜拱形轻量化结构设计
范磊 杨洪波 张景旭 吴小霞 王富国  ...

采用拉丁超立方法对优化参数进行试验设计,建立了Kriging模型,并用多目标遗传算法迭代求得了最优解。优化后得到了质量为243 kg的2 m口径SiC主镜,其面形精度达到了25.7 nm PV,4.7 nm RMS,轻量化率为84%。




看着你的标题内容,太文不对题了吧。


你不会对着长春光机所的计算机FEA模型计算就开始撸管了吧。 {:soso_e144:}


-
hswz 发表于 2012-10-26 12:57
原来的地基2米SIC镜子重440公斤以上
2m SiC反射镜拱形轻量化结构设计
范磊 杨洪波 张景旭 吴小霞 王富国  ...

采用拉丁超立方法对优化参数进行试验设计,建立了Kriging模型,并用多目标遗传算法迭代求得了最优解。优化后得到了质量为243 kg的2 m口径SiC主镜,其面形精度达到了25.7 nm PV,4.7 nm RMS,轻量化率为84%。




看着你的标题内容,太文不对题了吧。


你不会对着长春光机所的计算机FEA模型计算就开始撸管了吧。 {:soso_e144:}


-
和哈勃的2.6m直徑鏡片比還有差距,
和JWST以18面鏡片組成的6.5m鏡片差距更大.

http://www.chinahou.org/astro/develop_exploration_weiboer.html
焦距25m,F数为12.5的同轴偏视场三反光学系统。设计结果表明,该系统采用矩形视场偏置,杂光少,引入折叠镜后系统总长f′/6.0~f′/6.6,结构紧凑,视场角达0.6°×0.3°,适合线阵时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)传感器以推扫方式成像,空间频率50lp/mm处,各视场的调制传递函数(MTF)均大于0.47,接近衍射极限,成像质量良好,特别适用于高分辨率对地精细观测等领域。  
http://lib.cqvip.com/qk/95389X/201204/41670492.html

【Abstract】 The coaxial three-mirror optical system has the advantage of small volume,easy to assembly and high quality image,which can be widely used in the field of aerospace remote sensing.The initial configuration parameters of the system are resolved by using the primary aberration theory,a coaxial field-bias three-mirror optical system with a focal length of 25 m and F number of 12.5 is designed.The design results show that the field of view of the system can attain to 0.6°×0.3° by offsetting the rectangle field with low parasitic light and compact structure,by using the folded mirror,the total length is about f′/6.0~f′/6.6,which is suitable for linear array time-debyed-integration charge coupled device(TDI-CCD) sensor to push-scanning image.The modulation transfer function(MTF) is higher than 0.47 at 50 lp/mm and the image quality of the optical system approaches the diffraction limit.The optical system provides a good option for the field of high-resolution space-to-earth fine observation
怎么算出分辨率是0.2米呢,有公式吗?

海之深蓝 发表于 2012-10-26 19:47
怎么算出分辨率是0.2米呢,有公式吗?




海之深蓝 发表于 2012-10-26 19:47
怎么算出分辨率是0.2米呢,有公式吗?

1.jpg (34.55 KB, 下载次数: 13)

下载附件 保存到相册

2012-10-26 20:07 上传


1.jpg (41.45 KB, 下载次数: 3)

下载附件 保存到相册

2012-10-26 19:57 上传


1.jpg (26.81 KB, 下载次数: 3)

下载附件 保存到相册

2012-10-26 20:26 上传

今后不断投入资源,成果会越来越多
hswz 发表于 2012-10-26 19:58
原来是一个设计方法的论文论证而已。


从论文八股,变为实物, 路还很长。
AGM-DPE 发表于 2012-10-26 21:10
原来是一个设计方法的论文论证而已。


中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室的建设目标是成为国内一流、国际先进水平的综合性光学系统集成制造实验室。
高精度非球面组件先进制造技术
发表时间:2010-10-22      来源:     [关闭窗口]
研究目标:开展组件级高精度非球面数控加工工艺与设备研究,打破国外封锁,为国防和国民经济发展提供有力保障。
高精度非球面组件制造技术是面向空间应用的非球面光学系统制造技术的关键技术和主要难点。非球面组件制造的关键技术包括大口径非球面反射镜轻量化加工、高精度精密光学加工、无应力支撑(主动支撑)等内容,实验室针对这些关键技术设定了以下研究方向:
(1)高精度非球面数控加工设备及工艺
实验室开展大口径非球面反射镜数控加工设备及工艺研究,以空间应用为主导方向,采取确定性的“子孔径研磨/抛光”技术路线,在进一步深化计算机控制光学表面成形技术(CCOS)的研究的基础上,研究重点向深度和广度方向拓展。一方面开展磁效应加工技术、离子束加工技术等新型光学加工技术的研究,以提高1m量级反射镜加工精度水平;另一方面开展计算机控制抛光技术(CCP)、“应力盘”抛光技术等大口径非球面加工技术与工艺研究,将加工能力逐步提高到2m~4m量级。
在国家杰出青年基金、科学院“百人计划”、国防重点预研等项目的支持下,经过10余年的技术积累,实验室先后研制成功FSGJ-1、FSGJ-2和FSGJ-3型非球面数控光学加工中心。FSGJ系列设备采用CCOS (Computer Controlled Optical Surfacing)技术,根据定量的面形测量结果,由计算机控制一个小磨头,沿着设定的轨迹和转数对非球面表面进行研磨/抛光加工,使得面形误差不断收敛。自1997年起,实验室利用自行研制的设备完成了一系列国家重点项目中关键光学元件——大口径高精度非球面的研制,FSGJ设备的加工口径也从0.6m(FSGJ-1)提高到2m(FSGJ-3),目前实现1m量级反射镜加工精度12nmRMS。
实验室将在FSGJ系列非球面数控光学加工中心的基础上,深入开展工艺优化研究。研究重点包括快速抛光技术、新型磨头技术(固着磨料磨头、菱形磨头等)、非球面面形收敛算法研究等;实验室拟开展新型设备研制工作,并对老设备进行改造,针对SiC加工特点,增加设备刚度、提高精度水平。
非球面磁效应加工技术也是“子孔径研抛”技术的一种。由于该技术的加工单元是由磁场控制的磁介质形成的流动性凸起,因此其去除函数特别稳定,解决了“小磨头”技术难以解决的磨头磨损、中频误差、边缘效应等问题,是目前国际上发展比较迅速的非球面加工技术。按照磁介质的不同,该技术可划分为磁研磨技术和磁流变技术。
实验室自1998年起开展了磁流变加工技术的研究,在国家自然科学基金“磁流变数控加工技术”的支持下,于2000年完成了原理性实验,获得重要实验数据,并通过自然基金委员会组织的验收。2008年,实验室与白俄罗斯国家工业大学科技工业园签署了合作协议,开展实用化设备研制,项目研制目前处于方案论证和前期准备阶段,各项工作进展顺利。项目完成后,可实现1m量级非球面反射镜加工精度优于10nmRMS。
离子束抛光技术是一种非球面超精加工技术,通常从面形精度15nmRMS左右开始加工,实现优于10nmRMS的加工精度。
实验室已经开展了前期原理性实验,实现了RB-SiC材料的高效率去除。目前研究仍处于原理实验阶段,拟就真空环境的机械传动、高精度控制、离子束准直等关键技术开展技术攻关,然后再开展整机设计、计算机软件等实用化技术研究。
实验室自2000年起开展高精度非球面加工技术研究。2005年在国内率先完成1.3m深焦比轻质非球面反射镜的研究工作,减重比达到65%,加工精度优于17nmRMS;2007年研制成功1.1m传输型详查相机SiC材料离轴非球面主镜,加工精度优于12nmRMS。
在高精度非球面加工技术方面,实验室分别采取了CCOS技术和CCP技术,并自行研制了FSGJ-3型非球面加工中心、两关节数控抛光机械手等专用加工设备。目前实验室已经具备2m量级轻质反射镜的制造技术平台,形成了高精度反射镜初始球面加工、轻量化、数控研磨/抛光、经典光学抛光、数控机械手抛光等系列加工能力,拥有数字干涉仪、大口径平面标准镜、气浮光学平台等检测条件,具备零位干涉补偿检验、无像差点检验、离轴非球面检验的计算机辅助调整等技术能力。
实验室计划进一步扩大非球面加工口径,以满足日益增长的国防技术需求。为了满足高分辨对地观测工程中5~20m分辨力静止轨道相机、0.1~0.5m分辨力中低轨相机、天文望远镜等多方面的技术需求,计划开展4m量级轻质反射镜加工技术研究。
(2)反射镜组件应力耦合状态分析与解耦方法
反射镜组件加工、装配过程中引入的应力是影响大口径反射镜制造精度及精度稳定性的主要影响因素之一,因此反射镜应力耦合分析与解耦技术是反射镜组件集成制造的关键技术。
反射镜在加工阶段的应力情况比较复杂,主要包括磨头压力引起的表面弯曲应力、磨削过程引入的热应力、材料去除引起镜面应力重新分布等,这些应力在加工过程中引起镜面变形,有可能引入“弹性让刀”等加工误差。
在安装反射镜支撑结构时,往往引入应力,引起反射镜变形。因此,大口径反射镜支撑结构购的无应力装配技术是反射镜集成制造技术的重要组成部分。无应力装配技术主要包括无应力支撑结构设计和无应力机械装配与粘接两部分内容。
按照反射镜加工及支撑的力学、温度条件建立有限元模性进行工程分析,可以求解反射镜应力及分布,在此基础上开展应力解耦研究,并研制反射镜无应力工装或主动支撑型工装,获得优化的加工应力条件,以提高反射镜加工精度。
(3)大口径轻质反射镜主动支撑技术
国外大口径轻质反射镜的研制经验表明,对于2米以上口径的反射镜,采取被动支撑方式成本压力很大,而且很难满足高精度要求。因此主动支撑成为大口径轻质反射镜支撑的首选技术。
主动支撑技术主要包括促进器的研制,大口径轻质反射镜力学分析、热分析模型,支撑点位置优化,促进器载荷控制与反馈软硬件系统等几方面内容。实验室近期开展了主动支撑技术原理性实验,实现了综合精度优于60nmRMS,证明目前采取的技术手段原理正确,拟进行工程化研究。
(4)大口径反射镜轻量化技术
反射镜轻量化技术经过几十年的发展,已形成了多样化的格局,不同材料、不同结构、不同方法制作的轻质反射镜在诸多领域获得了重要应用。总体看来,轻质反射镜技术目前仍是以玻璃质材料为镜坯材料的轻质反射镜占主导地位。
实验室在原有机械钻孔减重技术基础上,于1994年在国内率先开始应用数控钻铣技术进行轻质镜坯制造。采用机械法进行异形盲孔的加工,有钻铣、超声钻、射流等方法。采用计算机控制的钻铣法可以得到较高的加工效率和更高轻量化程度及几何精度的镜坯。采用计算机控制加工最突出的优点是能使轻量化结构的计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM)及计算机辅助工程(CAE)相结合。通过加工工艺与设计过程的融合,最终达到最佳设计工艺状态,确保加工过程准确、高效、可靠,最大限度满足设计要求。
在863及院创新项目支持下,实验室已成功研制CNC光学加工中心等专用设备,可加工镜坯最大尺寸为2000mm;建立了完整的工艺方法并形成了数控轻量化加工工艺数据库;完成了一系列高精度轻质反射镜的镜坯轻量化加工。

实验室使用面积4039平方米,其中科研区2973平方米,办公区858平方米,教学区127平方米,学术交流区81平方米。在现有基础上,长春光机所拟新建实验室面积1260平方米,并将立式检验竖井(占地面积324平方米,8层44米高)划归实验室使用,作为新增光学加工平台和镀膜设备用地,并构建4m量级大口径非球面加工检测平台

2009科研项目
发表时间:2010-11-04      来源:     [关闭窗口]
   2009年,科研项目共57项,工程类47项,创新和基础类项目10项。合同额2.6071亿,到款额9610.4004万其中“4m量级高精度SiC非球面反射镜集成制造系统”合同额为1.96亿,今年到款额6040万

中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室的建设目标是成为国内一流、国际先进水平的综合性光学系统集成制造实验室。
高精度非球面组件先进制造技术
发表时间:2010-10-22      来源:     [关闭窗口]
研究目标:开展组件级高精度非球面数控加工工艺与设备研究,打破国外封锁,为国防和国民经济发展提供有力保障。
高精度非球面组件制造技术是面向空间应用的非球面光学系统制造技术的关键技术和主要难点。非球面组件制造的关键技术包括大口径非球面反射镜轻量化加工、高精度精密光学加工、无应力支撑(主动支撑)等内容,实验室针对这些关键技术设定了以下研究方向:
(1)高精度非球面数控加工设备及工艺
实验室开展大口径非球面反射镜数控加工设备及工艺研究,以空间应用为主导方向,采取确定性的“子孔径研磨/抛光”技术路线,在进一步深化计算机控制光学表面成形技术(CCOS)的研究的基础上,研究重点向深度和广度方向拓展。一方面开展磁效应加工技术、离子束加工技术等新型光学加工技术的研究,以提高1m量级反射镜加工精度水平;另一方面开展计算机控制抛光技术(CCP)、“应力盘”抛光技术等大口径非球面加工技术与工艺研究,将加工能力逐步提高到2m~4m量级。
在国家杰出青年基金、科学院“百人计划”、国防重点预研等项目的支持下,经过10余年的技术积累,实验室先后研制成功FSGJ-1、FSGJ-2和FSGJ-3型非球面数控光学加工中心。FSGJ系列设备采用CCOS (Computer Controlled Optical Surfacing)技术,根据定量的面形测量结果,由计算机控制一个小磨头,沿着设定的轨迹和转数对非球面表面进行研磨/抛光加工,使得面形误差不断收敛。自1997年起,实验室利用自行研制的设备完成了一系列国家重点项目中关键光学元件——大口径高精度非球面的研制,FSGJ设备的加工口径也从0.6m(FSGJ-1)提高到2m(FSGJ-3),目前实现1m量级反射镜加工精度12nmRMS。
实验室将在FSGJ系列非球面数控光学加工中心的基础上,深入开展工艺优化研究。研究重点包括快速抛光技术、新型磨头技术(固着磨料磨头、菱形磨头等)、非球面面形收敛算法研究等;实验室拟开展新型设备研制工作,并对老设备进行改造,针对SiC加工特点,增加设备刚度、提高精度水平。
非球面磁效应加工技术也是“子孔径研抛”技术的一种。由于该技术的加工单元是由磁场控制的磁介质形成的流动性凸起,因此其去除函数特别稳定,解决了“小磨头”技术难以解决的磨头磨损、中频误差、边缘效应等问题,是目前国际上发展比较迅速的非球面加工技术。按照磁介质的不同,该技术可划分为磁研磨技术和磁流变技术。
实验室自1998年起开展了磁流变加工技术的研究,在国家自然科学基金“磁流变数控加工技术”的支持下,于2000年完成了原理性实验,获得重要实验数据,并通过自然基金委员会组织的验收。2008年,实验室与白俄罗斯国家工业大学科技工业园签署了合作协议,开展实用化设备研制,项目研制目前处于方案论证和前期准备阶段,各项工作进展顺利。项目完成后,可实现1m量级非球面反射镜加工精度优于10nmRMS。
离子束抛光技术是一种非球面超精加工技术,通常从面形精度15nmRMS左右开始加工,实现优于10nmRMS的加工精度。
实验室已经开展了前期原理性实验,实现了RB-SiC材料的高效率去除。目前研究仍处于原理实验阶段,拟就真空环境的机械传动、高精度控制、离子束准直等关键技术开展技术攻关,然后再开展整机设计、计算机软件等实用化技术研究。
实验室自2000年起开展高精度非球面加工技术研究。2005年在国内率先完成1.3m深焦比轻质非球面反射镜的研究工作,减重比达到65%,加工精度优于17nmRMS;2007年研制成功1.1m传输型详查相机SiC材料离轴非球面主镜,加工精度优于12nmRMS。
在高精度非球面加工技术方面,实验室分别采取了CCOS技术和CCP技术,并自行研制了FSGJ-3型非球面加工中心、两关节数控抛光机械手等专用加工设备。目前实验室已经具备2m量级轻质反射镜的制造技术平台,形成了高精度反射镜初始球面加工、轻量化、数控研磨/抛光、经典光学抛光、数控机械手抛光等系列加工能力,拥有数字干涉仪、大口径平面标准镜、气浮光学平台等检测条件,具备零位干涉补偿检验、无像差点检验、离轴非球面检验的计算机辅助调整等技术能力。
实验室计划进一步扩大非球面加工口径,以满足日益增长的国防技术需求。为了满足高分辨对地观测工程中5~20m分辨力静止轨道相机、0.1~0.5m分辨力中低轨相机、天文望远镜等多方面的技术需求,计划开展4m量级轻质反射镜加工技术研究。
(2)反射镜组件应力耦合状态分析与解耦方法
反射镜组件加工、装配过程中引入的应力是影响大口径反射镜制造精度及精度稳定性的主要影响因素之一,因此反射镜应力耦合分析与解耦技术是反射镜组件集成制造的关键技术。
反射镜在加工阶段的应力情况比较复杂,主要包括磨头压力引起的表面弯曲应力、磨削过程引入的热应力、材料去除引起镜面应力重新分布等,这些应力在加工过程中引起镜面变形,有可能引入“弹性让刀”等加工误差。
在安装反射镜支撑结构时,往往引入应力,引起反射镜变形。因此,大口径反射镜支撑结构购的无应力装配技术是反射镜集成制造技术的重要组成部分。无应力装配技术主要包括无应力支撑结构设计和无应力机械装配与粘接两部分内容。
按照反射镜加工及支撑的力学、温度条件建立有限元模性进行工程分析,可以求解反射镜应力及分布,在此基础上开展应力解耦研究,并研制反射镜无应力工装或主动支撑型工装,获得优化的加工应力条件,以提高反射镜加工精度。
(3)大口径轻质反射镜主动支撑技术
国外大口径轻质反射镜的研制经验表明,对于2米以上口径的反射镜,采取被动支撑方式成本压力很大,而且很难满足高精度要求。因此主动支撑成为大口径轻质反射镜支撑的首选技术。
主动支撑技术主要包括促进器的研制,大口径轻质反射镜力学分析、热分析模型,支撑点位置优化,促进器载荷控制与反馈软硬件系统等几方面内容。实验室近期开展了主动支撑技术原理性实验,实现了综合精度优于60nmRMS,证明目前采取的技术手段原理正确,拟进行工程化研究。
(4)大口径反射镜轻量化技术
反射镜轻量化技术经过几十年的发展,已形成了多样化的格局,不同材料、不同结构、不同方法制作的轻质反射镜在诸多领域获得了重要应用。总体看来,轻质反射镜技术目前仍是以玻璃质材料为镜坯材料的轻质反射镜占主导地位。
实验室在原有机械钻孔减重技术基础上,于1994年在国内率先开始应用数控钻铣技术进行轻质镜坯制造。采用机械法进行异形盲孔的加工,有钻铣、超声钻、射流等方法。采用计算机控制的钻铣法可以得到较高的加工效率和更高轻量化程度及几何精度的镜坯。采用计算机控制加工最突出的优点是能使轻量化结构的计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM)及计算机辅助工程(CAE)相结合。通过加工工艺与设计过程的融合,最终达到最佳设计工艺状态,确保加工过程准确、高效、可靠,最大限度满足设计要求。
在863及院创新项目支持下,实验室已成功研制CNC光学加工中心等专用设备,可加工镜坯最大尺寸为2000mm;建立了完整的工艺方法并形成了数控轻量化加工工艺数据库;完成了一系列高精度轻质反射镜的镜坯轻量化加工。

实验室使用面积4039平方米,其中科研区2973平方米,办公区858平方米,教学区127平方米,学术交流区81平方米。在现有基础上,长春光机所拟新建实验室面积1260平方米,并将立式检验竖井(占地面积324平方米,8层44米高)划归实验室使用,作为新增光学加工平台和镀膜设备用地,并构建4m量级大口径非球面加工检测平台

2009科研项目
发表时间:2010-11-04      来源:     [关闭窗口]
   2009年,科研项目共57项,工程类47项,创新和基础类项目10项。合同额2.6071亿,到款额9610.4004万其中“4m量级高精度SiC非球面反射镜集成制造系统”合同额为1.96亿,今年到款额6040万
hswz 发表于 2012-10-26 21:13
请问, 图中镜子直径是多少?  图中的人有2.3米以上的高度么?
AGM-DPE 发表于 2012-10-26 21:22
请问, 图中镜子直径是多少?  图中的人有2.3米以上的高度么?
这是2010年前的镜子
hswz 发表于 2012-10-26 21:35
这是2010年前的镜子
答非所问,文不对题的贴图文资料是你帖子的老毛病了。

最重要的是,这应是继美国之后第2家搞出同轴3反镜的,其特点是高分辩,宽像场。
慢慢赶超吧,
不错,数据挖掘做得很好!
Forum-S萨博5代 发表于 2012-10-26 15:19
看着你的标题内容,太文不对题了吧。
"试验结果验证了此优化设计方法的可行性"

他们不管研制CCD吗?CCD从哪里来?
50 W大功率焦平面器件连续工作2 min时,在有12℃冷源的情况下,能够控制焦平面器件35℃,满足焦平面器件设计要求。
【作者单位】: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学部;
【关键词】: CCD 焦平面组件 焦面组件 热控制 热设计 焦平面器件 大功率 热通道 空间光学遥感器 热控设计
【基金】:国家自然科学基金资助项目(No.60507003)
【分类号】:TP732
【正文快照】:
1引言焦平面器件是空间CCD光学遥感器的重要组成部分,其主要功能就是完成空间CCD光学遥感器的图像摄取工作,主要包括光电信号转换、存贮和转移输出电信号等。其性能的好坏直接影响遥感器的成像质量以及能否正常工作。同时,一般焦平面器件使用说明书也提出:焦平面器件每升高7
http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJM200811026.htm
hswz 发表于 2012-10-27 21:53
《光学精密工程》 2008年11期 加入收藏 获取最新 大功率焦平面器件的热控制罗志涛  徐抒岩  陈立恒  
...
焦平面器件的热控制设计?牛头不对马嘴。
我说的是航天用CCd,电荷耦合元件,图像传感器。
贴了这么多,也没见明确说搞出来了没有。
提出实现LMCCD相机的关键在于相机焦平面组件的研制。给出了LMCCD相机焦平面组件在研制过程中的关键技术,如LMCCD像面基板与CCD的高精度拼接,焦平面组件电子学部分的低噪声、高集成度设计,焦平面组件在真空环境下的热噪声抑制和热传导设计,以及焦平面组件的装配和焊接等。最后,给出了研制和测试结果。LMCCD拼接的共面精度优于5μm,平移量和平行度均优于2μm;在典型工作情况下,实验室测试信噪比优于90;在15min的工作周期下,焦面组件的温度控制在30℃以下。这些结果满足LMC-CD制式相机关于CCD拼接、焦面温度控制和信噪比的要求。
http://2010.cqvip.com/qk/92835A/201207/42655387.html
国产CCD应该能做到4096*4096了
http://www.doc88.com/p-378141892830.html
不错,赞一个
投入资源,成果会越来越多
好消息不少
我擦。楼主很能挖啊。好一把洛阳铲。
楼主挖出来这些料,很好。

但是,你是严重的标题党。

成功研制,那必须有成品。不是理论模型合理,实验验证了就可以的。


地基2米SIC镜子重440公斤以上
2m SiC反射镜拱形轻量化结构设计
范磊 杨洪波 张景旭 吴小霞 王富国 司丽娜   中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 长春130033 中国科学院研究生院 北京100039
在线阅读   放入购物车 | ★ 收藏 | 分享
第1页 第2页 第3页 第4页  核心期刊论文发表!(点击进入) 期刊征稿(点击进入)
摘 要:针对口径为2060mm的地基大口径望远镜主反射镜,选用SiC材料和新型拱形轻量化结构进行了详细的轻量化参数设计,并对支撑环半径进行了优化。对于Whiffie tree 18点支撑和27点支撑形式,从静力学(重力作用)和热力学两方面对比分析了两种轻量化结构的镜面变形,结合SiC反射镜的加工工艺,最终确定18点支撑的轻量化结构为首选方案。同时,就SiC反射镜对稳态温度差导致的热变形较敏感的问题,提出可通过设计与镜体热变形相匹配的支撑结构来满足镜面变形的要求


《光电工程》 2010年10期
http://ir.ciomp.ac.cn/bitstream/ ... %AE%BE%E8%AE%A1.kdh



仰望星空 脚踏实地
2011-05-12   【大 中 小】
仰望星空 脚踏实地

长春光机所 杨晓霞


我仰望星空,它是那样辽阔而深邃;

那无穷的真理,让我苦苦地求索、追随。

我仰望星空,它是那样庄严而圣洁;

那凛然的正义,让我充满热爱、感到敬畏。

借用温总理的诗歌《仰望星空》我开始今天的演讲,仰望星空,脚踏实地,这八个字寄托着总理对我们青年人的殷切期望,既要有远大理想,宏伟抱负,同时也要戒骄戒躁,踏实务实。今天我要跟大家分享的就是这样一个脚踏实地的“追星族”的故事,但这可不是通常意义上的追星族,而是真正与浩瀚星空对话的科研团队,他们就是长春光机所光电探测室地基大口径望远镜创新团队。2007年初,光电探测室成立,一切关键技术对于他们来说都是崭新的,开创性的,但是为了心中共同的目标——那就是突破地基大口径望远镜关键技术,他们不怕困难,日夜奋战,步步攻克技术难关。经过短短的三年时间,终于研制成功了自己大口径,从此开始了他们的追星历程。过程是艰辛的,曲折的,但又是充满着快乐和惊喜的,每一次小小的进步,每一个小小的发现,都是他们前进途中的协奏曲。从获取第一张清晰的月球图片,到捕获到美丽的土星光环每一次都让这些年轻人兴奋不已。

“不登高山,不知天之高也,不临深溪,不知地之厚也”,只有实践才是检验真理的唯一标准。如今的光电探测室已经为国家训练出了一支能设计、会装调、精实验的理论与实践相结合的年轻科研团队,他们就是中国地基大口径望远镜事业的一支生力军。青年人是社会的新鲜血液,充满着朝气和力量,肩负着强烈的责任感和使命感,他们不怕失败,不怕挫折,而是在挫折中不断成长。正是有了这么一群热血沸腾的青年,才使我们的大口径事业蒸蒸日上,正是有了这么一群热血沸腾的青年,使枯燥的科研生活从此变得青春而富有活力,也正是有了这么一群热血沸腾的青年,使得我们在技术上赶超欧美发达国家不再只是个空话。看到我们的价值因工作而被肯定时,我们感觉到了成功的喜悦。而今,不断有年轻的新鲜血液注入到这个团队中来,从这里开始他们的科研人生,从此梦想照进了现实,因为在这里有他们可以付诸一生去追求的事业。这个团队就跟他们从事的事业——地基大口径望远镜一样,立足于坚实的基础之上,而目光投射在遥远的苍穹。

我仰望星空,它是那样壮丽而光辉;那永恒的炽热,让我心中燃起希望的烈焰、响起春雷。我低头看路,它是那样壮丽而漫长;那不变的追求,使我加快行进的步伐、看到曙光。既然目标就在远方,那么就让我们风雨兼程,向着天际最亮的星座扬帆启航!
http://www.ccb.ac.cn/ztbd/jn90zn ... 110516_3133181.html

地基2米SIC镜子重440公斤以上
2m SiC反射镜拱形轻量化结构设计
范磊 杨洪波 张景旭 吴小霞 王富国 司丽娜   中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 长春130033 中国科学院研究生院 北京100039
在线阅读   放入购物车 | ★ 收藏 | 分享
第1页 第2页 第3页 第4页  核心期刊论文发表!(点击进入) 期刊征稿(点击进入)
摘 要:针对口径为2060mm的地基大口径望远镜主反射镜,选用SiC材料和新型拱形轻量化结构进行了详细的轻量化参数设计,并对支撑环半径进行了优化。对于Whiffie tree 18点支撑和27点支撑形式,从静力学(重力作用)和热力学两方面对比分析了两种轻量化结构的镜面变形,结合SiC反射镜的加工工艺,最终确定18点支撑的轻量化结构为首选方案。同时,就SiC反射镜对稳态温度差导致的热变形较敏感的问题,提出可通过设计与镜体热变形相匹配的支撑结构来满足镜面变形的要求


《光电工程》 2010年10期
http://ir.ciomp.ac.cn/bitstream/ ... %AE%BE%E8%AE%A1.kdh



仰望星空 脚踏实地
2011-05-12   【大 中 小】
仰望星空 脚踏实地

长春光机所 杨晓霞


我仰望星空,它是那样辽阔而深邃;

那无穷的真理,让我苦苦地求索、追随。

我仰望星空,它是那样庄严而圣洁;

那凛然的正义,让我充满热爱、感到敬畏。

借用温总理的诗歌《仰望星空》我开始今天的演讲,仰望星空,脚踏实地,这八个字寄托着总理对我们青年人的殷切期望,既要有远大理想,宏伟抱负,同时也要戒骄戒躁,踏实务实。今天我要跟大家分享的就是这样一个脚踏实地的“追星族”的故事,但这可不是通常意义上的追星族,而是真正与浩瀚星空对话的科研团队,他们就是长春光机所光电探测室地基大口径望远镜创新团队。2007年初,光电探测室成立,一切关键技术对于他们来说都是崭新的,开创性的,但是为了心中共同的目标——那就是突破地基大口径望远镜关键技术,他们不怕困难,日夜奋战,步步攻克技术难关。经过短短的三年时间,终于研制成功了自己大口径,从此开始了他们的追星历程。过程是艰辛的,曲折的,但又是充满着快乐和惊喜的,每一次小小的进步,每一个小小的发现,都是他们前进途中的协奏曲。从获取第一张清晰的月球图片,到捕获到美丽的土星光环每一次都让这些年轻人兴奋不已。

“不登高山,不知天之高也,不临深溪,不知地之厚也”,只有实践才是检验真理的唯一标准。如今的光电探测室已经为国家训练出了一支能设计、会装调、精实验的理论与实践相结合的年轻科研团队,他们就是中国地基大口径望远镜事业的一支生力军。青年人是社会的新鲜血液,充满着朝气和力量,肩负着强烈的责任感和使命感,他们不怕失败,不怕挫折,而是在挫折中不断成长。正是有了这么一群热血沸腾的青年,才使我们的大口径事业蒸蒸日上,正是有了这么一群热血沸腾的青年,使枯燥的科研生活从此变得青春而富有活力,也正是有了这么一群热血沸腾的青年,使得我们在技术上赶超欧美发达国家不再只是个空话。看到我们的价值因工作而被肯定时,我们感觉到了成功的喜悦。而今,不断有年轻的新鲜血液注入到这个团队中来,从这里开始他们的科研人生,从此梦想照进了现实,因为在这里有他们可以付诸一生去追求的事业。这个团队就跟他们从事的事业——地基大口径望远镜一样,立足于坚实的基础之上,而目光投射在遥远的苍穹。

我仰望星空,它是那样壮丽而光辉;那永恒的炽热,让我心中燃起希望的烈焰、响起春雷。我低头看路,它是那样壮丽而漫长;那不变的追求,使我加快行进的步伐、看到曙光。既然目标就在远方,那么就让我们风雨兼程,向着天际最亮的星座扬帆启航!
http://www.ccb.ac.cn/ztbd/jn90zn ... 110516_3133181.html


地基大口径望远镜系统结构技术综述
         

Overview of structure technologies of large aperture ground-based telescopes


张景旭

摘    要


概述了地基大口径望远镜的发展状况, 阐述了口径变大的意义及实现的关键技术途径。概括了当前大口径望远镜的应用价值。介绍了国外5种典型的大口径望远镜系统, 它们代表了当前地基大口径望远镜发展的最高技术水平。从跟踪架、主望远镜筒、主镜支撑及次镜支撑调整几个方面论述了大口径望远镜的结构特点及关键技术。最后, 总结了大口径望远镜系统的发展趋势, 指出其光学系统已从同轴系统向离轴系统发展并极具应用前景。
标    签 地基望远镜   大口径望远镜   跟踪架   主镜   次镜   ground-based telescope   large aperture telescope   tracking mount   primary mirror   secondary mirror  
  

Abstract


The developing status of large aperture ground-based telescopes is reviewed in this paper. The significance of bigger apertures for telescopes and their main technological approaches are expatiated and the summary on appliance values of modern large aperture telescopes is given. Then, it introduces five kinds of modern typical large telescope systems, which represent the topmost technological level. The key structures and technologies of large telescopes about mount, telescope tubes, primary mirror supports and secondary mirror assemblies are disscussed. Finally, it summarizes the developing trends of the large aperture ground-based telescopes and points out that some of the optical systems in the telescopes have been changed from coaxial systems to off-axial systems, while they are better application prospects.

中图分类号 TH751   DOI 10.3788/co.20120504.0327

        

所属栏目 综述

基金项目

收稿日期 2012/3/21

修改稿日期 2012/5/23

网络出版日期


作者单位点击查看




联系人作者张景旭(zhangjingxu123@sina.cn)


备注张景旭(1964—), 男, 吉林长春人, 研究员, 博士生导师, 主要从事大型地基光电望远镜光机结构总体技术等方面的研究。

引用该论文: ZHANG Jing-xu. Overview of structure technologies of large aperture ground-based telescopes[J]. Chinese Journal of Optics and Applied Optics, 2012, 5(4): 327~336
张景旭. 地基大口径望远镜系统结构技术综述[J]. 中国光学, 2012, 5(4): 327~336


http://www.chineseoptics.net.cn/ ... ype=PDF&id=8856



地基大口径望远镜系统结构技术综述
         

Overview of structure technologies of large aperture ground-based telescopes


张景旭

摘    要


概述了地基大口径望远镜的发展状况, 阐述了口径变大的意义及实现的关键技术途径。概括了当前大口径望远镜的应用价值。介绍了国外5种典型的大口径望远镜系统, 它们代表了当前地基大口径望远镜发展的最高技术水平。从跟踪架、主望远镜筒、主镜支撑及次镜支撑调整几个方面论述了大口径望远镜的结构特点及关键技术。最后, 总结了大口径望远镜系统的发展趋势, 指出其光学系统已从同轴系统向离轴系统发展并极具应用前景。
标    签 地基望远镜   大口径望远镜   跟踪架   主镜   次镜   ground-based telescope   large aperture telescope   tracking mount   primary mirror   secondary mirror  
  

Abstract


The developing status of large aperture ground-based telescopes is reviewed in this paper. The significance of bigger apertures for telescopes and their main technological approaches are expatiated and the summary on appliance values of modern large aperture telescopes is given. Then, it introduces five kinds of modern typical large telescope systems, which represent the topmost technological level. The key structures and technologies of large telescopes about mount, telescope tubes, primary mirror supports and secondary mirror assemblies are disscussed. Finally, it summarizes the developing trends of the large aperture ground-based telescopes and points out that some of the optical systems in the telescopes have been changed from coaxial systems to off-axial systems, while they are better application prospects.

中图分类号 TH751   DOI 10.3788/co.20120504.0327

        

所属栏目 综述

基金项目

收稿日期 2012/3/21

修改稿日期 2012/5/23

网络出版日期


作者单位点击查看




联系人作者张景旭(zhangjingxu123@sina.cn)


备注张景旭(1964—), 男, 吉林长春人, 研究员, 博士生导师, 主要从事大型地基光电望远镜光机结构总体技术等方面的研究。

引用该论文: ZHANG Jing-xu. Overview of structure technologies of large aperture ground-based telescopes[J]. Chinese Journal of Optics and Applied Optics, 2012, 5(4): 327~336
张景旭. 地基大口径望远镜系统结构技术综述[J]. 中国光学, 2012, 5(4): 327~336


http://www.chineseoptics.net.cn/ ... ype=PDF&id=8856

1.jpg (72.52 KB, 下载次数: 3)

下载附件 保存到相册

2012-11-5 10:05 上传

这么长一大篇其实就4个字:春光乍泄
2米了?不错也,加油加油。

MD八十年代搞的哈勃和KH11早期型号也不过2.4米而已。

pphu 发表于 2012-11-5 10:09
2米了?不错也,加油加油。

MD八十年代搞的哈勃和KH11早期型号也不过2.4米而已。
哈勃太空望远镜,主镜直径为2.4米,重828千克
地基2米SIC镜子重440公斤以上
天基的2米SIC主镜重为243 kg
http://lt.cjdby.net/thread-1485537-1-1.html
2012-11-5 10:43 上传

4米的口径,现在还没火箭可以射上去吧?
大口径的用拼接或者合成也许更现实,也更省钱