基于光机热集成分析的大规模拼接焦面误差分配

摘要

随着空间天文、态势感知、环境监测等领域的要求越来越高,空间望远镜正在向着大视场、大口径的方向发展。大规模焦面拼接技术是大视场空间望远镜的关键技术,其主焦面平面度误差(P-V值)分配方法一般都是基于经验的直接赋值法,容易出现误差分配不合理的问题。本文提出一种拼接焦面误差分配方法,通过光机热集成分析对重要参数误差进行精确分配。以16片互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器4×4机械直接拼接焦面为例,建立了拼接焦面误差树,通过光机热集成分析方法分析了重力和温度等重要参数对拼接焦面平面度的影响,最终给出误差分配结果。分析结果表明:两种不同姿态下重力造成的平面度误差分别为0.28μm、1.55μm,温度造成的平面度总误差为5.5μm,留30%余量后,确定重力和温度引起的平面度误差分配值分别为2μm和7.2μm。