[发明专利]一种空间光学遥感相机反射镜的热稳定性定标方法

权利要求书

1.一种空间光学遥感相机反射镜的热稳定性定标方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、建立空间光学遥感相机反射镜结构的有限元模型，在有限元模型中，对空间光学遥感相机反射镜划分网格，对网格进行收敛性检验，通过网格的收敛性检验确定有限元模型网格密度；

步骤二、采用Zernike多项式表征热膨胀系数分布和温度场分布，通过拟合不同的Zernike系数，得到对应的热膨胀系数分布和温度场分布；

步骤三、以步骤二得到的温度场分布为载荷，对空间光学遥感相机反射镜结构进行热机耦合有限元分析，得到空间光学遥感相机反射镜光学表面的位移信息，编写光机数据接口，在光机数据接口输入位移信息得到空间光学遥感相机反射镜在热载荷作用下的Zernike像差、面形RMS和PV；

步骤四、通过理论计算得到理论结果或热光学试验得到试验结果，理论结果或试验结果作为验证参数，通过验证参数对比空间光学遥感相机反射镜在热载荷作用下的Zernike像差、面形RMS和PV，修改有限元模型参数，所述验证参数包括在温度梯度、在温度水平、在热膨胀系数分布共同作用下的面形RMS和PV；

步骤五、将步骤四中得到的修改有限元模型参数代入步骤一的有限元模型得到修改后的有限元模型，采用修改后的有限元模型分析计算空间光学遥感相机反射镜在不同温度场分布下的面形RMS敏感度、PV敏感度、Zernike像差敏感度。

2.如权利要求1所述的一种空间光学遥感相机反射镜的热稳定性定标方法，其特征在于，所述步骤一中划分网格时选择六面体单元或壳单元。

3.如权利要求1所述的一种空间光学遥感相机反射镜的热稳定性定标方法，其特征在于，所述步骤二中热膨胀系数分布和温度场分布均采用Fringe Zernike多项式表征：

其中，α_x，y表示热膨胀系数分布，T_x，y表示温度场分布，C_n，m表示Zernike系数，U_n，m为Zernike项。

4.如权利要求1所述的一种空间光学遥感相机反射镜的热稳定性定标方法，其特征在于，所述步骤三中热机耦合有限元分析采用有限元分析解算器MSC Nastran。

5.如权利要求1所述的一种空间光学遥感相机反射镜的热稳定性定标方法，其特征在于，步骤四的具体过程包括：将空间光学遥感相机反射镜按照光轴水平的方向放置在隔震平台上，反射镜镜体背面设置加热片及温度传感器，通过加热片用不同的温度加热反射镜镜体，温度传感器反馈反射镜镜体温度数据，对有限元模型温度场分布进行标定。

6.如权利要求5所述的一种空间光学遥感相机反射镜的热稳定性定标方法，其特征在于，所述步骤四的具体过程还包括：采用4D干涉仪测量得到空间光学遥感相机反射镜在温度梯度、在温度水平、在热膨胀系数分布的共同作用下的面形RMS和PV，并与空间光学遥感相机反射镜在热载荷作用下的面形RMS和PV对比，根据对比结果修改有限元模型参数。