重力对星载傅里叶光谱仪动镜系统的影响

摘要

分析了太空失重对星载傅里叶光谱仪动镜系统的影响.针对动镜系统受重力影响的两个关键因素,提出了解决措施,并设计了实验室验证方法.考虑空间和地面重力环境的不同,分析了动镜未被驱动时重力对初始定位的影响和动镜被驱动后重力对运动机构回复力矩的影响.设计了精密初始机械限位使动镜从固定起始点开始运动控制,并且采用闭环PID控制与在轨可调整期望运动规律相结合的控制方法来校正动镜机构等效扭转刚度的变化.最后,提出了将整个动镜机构倒置的方式进行地面验证,并设计了动镜正、负位移不对称性偏差以及匀速区速度波动的性能测量方法.实验结果表明,正置和倒置时动镜正、负位移的不对称性偏差可以控制在6 μm以内,其匀速区的速度波动均方根值分别为1.4％和1.1％.实验显示提出的解决方法简单可靠,性能指标满足傅里叶光谱仪的要求,为动镜系统的空间应用提供了技术途径.