题目：空间用大口径同轴三反相机次镜组件的设计研究

    随着空间光学遥感技术的发展，对遥感相机地面分辨率要求不断提高，高分辨率、长焦距的CCD相机成为发展方向。此类遥感相机光学系统多选用折反式和全反射式光学系统。这种光学系统先要通过主次镜，并反射于某一系统中，才可以达到追踪物体的效果，所以整个系统要结构简单，且易于实现拆装，同时还要稳定可靠，有较强的抗冲击性。

    在主反射镜前面，所有的反射系统都会配备一块次镜。次镜与主镜之间的位置不同，就会使照相朵照出的像会有所不同。就大口径相机而言，次镜与主镜会间隔较远，这也就使得两种镜面在连接上缺乏一定的刚性，一旦次镜与主镜的位置进行调整以后，就会有可能得不到清晰的成像。因此薄弱环节往往在次镜支撑结构。

    本文是为解决目前某高分辨率空间遥感相机三反同轴光学系统中次镜的支撑与固定。次镜是敏感光学部件，在光学系统中提供了较大光焦度，它与主镜间距离以及相对光轴的微小偏离均会对相机成像质量产程较大影响，因此次镜的固定形式十分重要。合理的次镜支撑结构能够使次镜满足光学设计要求，并且满足复杂的力学环境要求。本文旨在能够优化设计出具有良好的结构稳定度以及谐振频率，结构简单易于制造装配的次镜支撑结构。

    本文对同轴偏场三反式光学系统中的次镜结构以及其支撑结构形式进行了设计研究。在设计初期，分别从镜坯材料选择、结构材料选择、次镜托框设计、支撑方式以及连接方式等方面进行方案设计，利用有限元法对次镜托框设计、次镜托框支撑方式以及连接组件的静力学和动力学进行了仿真分析，同时采取了优化措施。

    为进一步验证设计的合理性，研制加工并装配了次镜组件，进行了力学性能的验证工作即力学试验。次镜组件通过了包括正弦振动、随机振动等力学试验，性能参数指标满足设计要求，试验结果表面设计合理可行，实现了预期目标。