空间多光谱成像的旋转滤光轮机构动力学试验研究

发布时间：2024-02-26 05:32

　　分时获取不同谱段的光谱信息是空间多光谱成像的前提。为了满足卫星相机多光谱成像中的光谱细分要求,设计了一种高精度、高稳定性分光器装置,通过周边安装的步进电机驱动大尺寸角接触球轴承实现滤光片频繁的切入切出运动。采用数值模型与模态试验方法验证机构的动力学特性,根据正弦扫频及随机振动试验分析滤光轮机构在卫星发射阶段的有效性,一种地面微振动试验用以描述滤光轮机构的在轨稳定性。数值分析与试验结果表明,旋转滤光轮机构满足发射安全性与在轨稳定性需求。这类周边驱动大尺寸薄壁轴承的新型旋转滤光轮为大口径卫星相机的空间应用提供了一种新途径。

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【部分图文】：

图5滤光轮前五阶模态振型

为验证滤光轮在卫星发射环境载荷下的有效性,对滤光轮机构进行了正弦及随机振动试验。图6(a)给出了试验测点布置情况,滤光轮机构通过振动工装连接到振动台面上,采用三个加速度传感器A1、A2、A3作为测试点,一个加速度传感器B1粘贴在振动工装上作为控制点。图6(b)～图6(d)分别给出....

图6滤光轮正弦扫频试验结果

图7(a)～图7(c)分别给出了三个方向上滤光轮鉴定级的随机振动试验结果。其中,X向总均方根响应加速度为5.81grms,Y向总均方根响应加速度为4.97grms,Z向总均方根响应加速度为5.88grms。X,Y,Z三个方向的一阶频率分别出现在500Hz,200Hz和4....

图1可见光成像中的旋转滤光轮

图1描述了可见光成像过程中的旋转滤光轮机构示意图,滤光轮的轮盘内径为Ф104mm,外径为Ф363mm,共承载5片96×96×12mm3的滤光片,开窗位置相隔72°,轮盘轴向厚度尺寸约为65mm。其中,可实现成像的五种细分光谱谱段分别为:0.45～0.9μm,0.45～0....

图2滤光轮机构的爆炸图

GF-4卫星相机的旋转滤光轮采用了大直径滚珠轴承的周边支撑设计,可有效提高结构刚度。滤光轮机构的构成如图2所示,滤光轮带有5个不同光谱透过率的方形滤光片,轮盘与周圈支撑结构通过成对使用的大尺寸角接触球轴承连接。步进电机安装在周圈支撑结构上,小齿轮连接在步进电机轴上,电机通电运转时....

本文编号：3911406