[發明專利]一種帶有支撐結構的空間反射鏡失重面形的檢測方法

有效

• 申請號: 201410621298.8
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104296689A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 張媛媛;陳小安;何達;曾慶娜;程云濤;劉紅;方敬忠
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

技術領域

本發明涉及一種空間反射鏡失重面形的檢測方法，特別涉及一種帶有支撐結構的空間反射鏡失重面形的檢測方法。

背景技術

目前，用于反射鏡失重面形的評價常采用多點卸載的方法，通過設計反射鏡底部支撐點的個數及分布，達到卸載反射鏡重量的目的，該方法只能得到反射鏡的近似失重面形，和反射鏡失重狀態的面形存在一定的誤差。發明專利CN201310263312.7一種反射鏡零重力面形測試方法，在一定的人為假設基礎上，通過對鏡面旋轉不同方向的多次測試獲取測試面形，通過數據處理獲取零重力變形。

發明專利CN201310263312.7一種反射鏡零重力面形測試方法，該方法要求反射鏡必須為圓周旋轉對稱結構；多次測試需要將反射鏡多次旋轉后放置在固定支撐位置處，位置重復精度較低，且存在較大的人為誤差；多次測試引入的測量誤差累加；對于帶有一定支撐結構的空間反射鏡，無法獲取其精確的失重面形。本發明為一種評價帶有支撐結構的空間反射鏡失重面形的檢測方法，空間反射鏡在軌狀態帶有支撐結構時，會引入裝配力的影響，此時，需要得到帶有裝配力影響的反射鏡的失重面形才能較好地評價其在軌性能，故本發明提出一種評價帶有支撐結構的空間反射鏡失重面形的檢測方法。

空間反射鏡在軌工作狀態為失重狀態，但反射鏡的研制、加工、檢測均在地面重力環境下進行，當空間反射鏡安裝在支撐結構上時會引入裝配力的影響，如何在重力環境下獲得帶有裝配力影響的反射鏡在軌狀態的失重面形，這對評價空間反射鏡的性能具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種帶有支撐結構的空間反射鏡失重面形的檢測方法，該方法不需要具有圓周旋轉對稱結構，該方法僅需要進行兩次檢測，大大減小了因多次測量導致的累積誤差，可以獲取其在軌工作狀態時的精確面形。

為了得到帶有支撐結構的空間反射鏡的失重面形，設計發明了一種帶有支撐結構的空間反射鏡失重面形的檢測方法，該方法的步驟如下：

步驟1)、將反射鏡安裝在支撐結構上，再將支撐結構安裝到基座上，利用激光干涉儀對帶有支撐結構的反射鏡進行光學面形檢測，得到去除平移項、傾斜項后的面形數據D1；

步驟2)、保持反射鏡、支撐結構、基座三者連接狀態不變，整體旋轉180°后，對反射鏡進行光學面形檢測，得到去除平移項、傾斜項后的面形數據D2'；

步驟3)、以面形數據D1所在的坐標系為參考坐標系，對面形數據D2'進行坐標轉換，得到在參考坐標系下的面形數據D2；

步驟4)、利用公式(D1+D2)/2將兩次測量的面形數據進行處理，得到面形數據D3，即為帶有支撐結構(3)的反射鏡(2)的失重面形。

進一步的，所述步驟1)、步驟2)中的面形數據D1、D2'均為去除平移項、傾斜項像差后的數據。

進一步的，所述步驟1)中的反射鏡包括任意形狀、任何結構的反射鏡，包括長條形鏡、圓形鏡、橢圓形鏡、多邊形鏡、實心鏡或輕質鏡。

進一步的，所述步驟1)中的支撐結構為Bipod柔性支撐，支撐數量可以根據需要選擇多個，支撐結構材料為金屬材料或陶瓷基復合材料包括鈦合金、殷鋼、碳化硅(SiC)或碳化硅(SiC)復合材料。

進一步的，所述步驟1)中的支撐結構可以粘接在反射鏡的任意位置，包括外周、背部、內部區域。

相對于發明專利CN201310263312.7一種反射鏡零重力面形測試方法，本發明具有下述優點：

1)待檢反射鏡的結構形式多樣性，不需要具有圓周旋轉對稱結構；

2)反射鏡一次性安裝在支撐結構上，保證了兩次測量中裝配力對反射鏡面形影響的一致性，提高了反射鏡失重面形獲取的精度；

3)該方法僅需要進行兩次檢測，大大減小了因多次測量導致的累積誤差；

4)對于帶有一定支撐結構的空間反射鏡，可以獲取其在軌工作狀態時的精確面形。

附圖說明

圖1為本發明一種帶有支撐結構的空間反射鏡失重面形的檢測方法檢測原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例進一步說明本發明。

一種帶有支撐結構的空間反射鏡失重面形的檢測方法，包括如下步驟：

步驟1)、將反射鏡2通過支撐結構3與基座4相連，利用Zygo干涉儀1對反射鏡2進行光學面形檢測，得到面形數據為D1；

其中，所述步驟1)中的反射鏡包括任意形狀、任何結構的反射鏡，包括長條形鏡、圓形鏡、橢圓形鏡、多邊形鏡、實心鏡、輕質鏡等。