西安光機所高精度跟瞄光學系統(tǒng)視軸穩(wěn)定技術研究獲進展
軍工資源網 2023年01月16日近日，Mechanical Systems and Signal Processing在線發(fā)表了中國科學院西安光學精密機械研究所空間精密測量技術重點實驗室在高精度跟瞄與視軸抖動主動抑制方面完成的最新研究成果。該成果為重點實驗室承擔的“引力波探測”重點專項項目提供了重要理論支撐。
科學觀測、深空光通信與引力波探測等任務對跟瞄光學系統(tǒng)的視軸指向精度及穩(wěn)定性提出了達到亞urad乃至nrad的高要求。來自系統(tǒng)內外部的動態(tài)振動擾動是影響視軸精度的主要因素，因此抑制動態(tài)振動擾動成為領域內最具挑戰(zhàn)性的關鍵問題之一。在一些高精度、高穩(wěn)定性的應用場合，采用快速控制反射鏡等運動部件作為視軸的精確指向與穩(wěn)定的關鍵單元，但其引入的寄生擾動是制約系統(tǒng)精度與穩(wěn)定性進一步提升的重要因素。該研究通過創(chuàng)新性地建立的光-機-電多學科交叉耦合的系統(tǒng)級視軸指向與抖動評估預測模型，針對快速控制反射鏡在精密光束控制中產生的寄生擾動的問題，運用不確定性分析、時頻域比對等手段，定量分離寄生擾動分量，結合預測模型，提出破解寄生擾動的補償方法及視軸抖動綜合整治思路。經外場測試，試驗數據充分驗證了模型的有效性。
該成果為高精度跟瞄光學系統(tǒng)的系統(tǒng)級集成設計、分析與優(yōu)化提供了高效數值分析模型，并為有效滿足國家空間精密測量領域的相關需求提供了新的思路和手段。