摘要:根据某空间跟踪遥感相机光学系统特性和工作指标要求,为了达到节约空间、保证相机成像质量的目的,设计了一种适 用于小卫星平台的二维摆镜,并对口径为 300 mm 的空间相机用摆镜进行了轻量化设计。 以镜体厚度、切角大小、边缘厚度、镜 面厚度及轻量化筋的厚度为设计变量,以面形峰值 PV 不大于 63 nm 和均值方根 RMS 不大于 12 nm 为边界条件进行了优化,针 对单点支撑孔径的参数设计提出了一种将质量、面形峰值 PV 和均值方根 RMS 在一定平衡下尽可能小的多目标优化方法。 最 终优化的反射镜质量仅为 0. 84 kg,轻量化率达到 76% 。 单点柔性支撑结构采用 3 个相隔 120°布置的回形梁作为柔性铰链,与 镜座采用一体化设计,结构简单,减少了摆镜组件的转动惯量,提高跟踪相机的响应度。 对优化后的摆镜组件进行空间环境校 核,摆镜在空间 XY 微重力工况下的面形 RMS 值小于 6 nm,Z 向重力、-50℃载荷及 3. 5 rad / s 旋转惯性载荷条件下的面形 RMS 均小于 12 nm,组件基频为 326 Hz,最后对面形精度和摆镜定位精度进行了实验验证,证明了该方案的可行性。