摄影测量技术及其在航天器变形测量中的应用

肖庆生，蒋山平，许 杰，杨林华

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

0 引言

航天器在轨运行时，会因空间环境呈周期性剧烈变化而产生结构的热变形；另外，航天器会因在轨环境下的重力释放而产生微变形。对于天线、空间望远镜、太阳电池阵等对自身结构稳定性有较高要求的部件来说，该变形必将影响到其工作性能。以天线为例，一般要求其表面精度是其工作波长的1/16～1/32，而按误差可忽略不计原则，测量精度要达到表面精度的1/3～1/5，因此工作波长越短、工作频率越高，对测量提出的要求就越苛刻。掌握有效的变形测量技术将对掌握这些部件的变形特性、评估其在轨工作性能偏差具有重要作用，同时对于其结构改进、优化设计也具有指导作用，进而为高精度、长寿命、高可靠性航天器的研制提供技 术支撑。

从20世纪60年代开始，国外各主要航天国家和机构就开展了一系列航天器大气环境和在轨环境下变形测量技术的研究。美国NASA、欧空局ESTEC、日本等均进行过大型可展开抛物面天线、空间望远镜等的变形测量试验，其测量技术代表了国际航天器变形测量领域的最高水平[1-16]。我国于20世纪80年代开展航天器的形面变形测量研究，经过几十年的技术积累，在航天器大型复杂部件的变形测量领域取得了一些成果，但至今尚未形成成熟的技术[17-19]。

本文综述了近20年来国外著名的应用摄影测量技术进行的航天器变形测量试验及我国变形测量技术的发展，在此基础上总结出其关键技术，并提出适合我国国情的航天器变形测量技术发展建议。……