基于碳纤维框架天基目标探测二维跟踪转台结构优化

陈 卓，胡庆龙，李朝辉

（1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2. 中国科学院大学，北京 100049）

1 引 言

转台机构能够实现载荷独立于卫星等空间平台的指向运动，在天基跟瞄系统中得到了广泛的应用［1］。近年来，根据不同的任务要求，人们设计了不同的转台结构。按照结构，转台大体可以归纳为以下 3 类［2］：（1）传统经纬仪式的二维转台结构，由方位轴系和俯仰轴系构成，两轴系正交；（2）潜望镜式指向机构，主光学系统位于搭载平台上，采用两个45°反射镜；（3）平面指向反射镜结构。根据载荷类型的不同可将转台大致分为两类［2-3］，一类用于空间光通信，这类转台强调跟踪过程的灵敏度，其载荷多为反射镜等光学系统的部分，质量较小；另一类用于空间观测成像，这类转台对跟踪与成像质量的稳定性有更高的要求，因此载荷多为相机等整体的光学系统，质量较大。

国内外关于跟踪指向与成像的理论研究很多。Ji 等［4］给出了一种天基观测覆盖范围的分析方法，该方法将复杂的三维空间关系转化成易于分析的二维关系。Wen 等［5］设计了一套高效率的转台姿态评估方法，将姿态评估误差减小至0.024°。杨秀彬等［6］提出了在低照度条件下对空间近距离目标进行高信噪比探测的技术，能够对20 km 范围外照度低于0.05 lx 的目标进行成像。但星载转台的具体结构设计，国外的报道较少。根据国内近年来的研究可知，转台结构中传统的铝镁等金属材料逐渐被钛合金以及碳纤维复合材料等取代。……