近日，機(jī)械系統(tǒng)與信號(hào)處理領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Mechanical Systems and Signal Processing在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院空間精密測(cè)量技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在高精度跟瞄與視軸抖動(dòng)主動(dòng)抑制方面最新研究成果。論文第一作者為重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員呂濤，通訊作者為西安光機(jī)所阮萍研究員，合作作者為重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員姜?jiǎng)P、井鋒。該成果為重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的“引力波探測(cè)”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目開展提供了重要理論支撐。

科學(xué)觀測(cè)、深空光通信以及引力波探測(cè)等任務(wù)對(duì)跟瞄光學(xué)系統(tǒng)的視軸指向精度及其穩(wěn)定性提出了達(dá)到亞urad乃至nrad的高要求。來自系統(tǒng)內(nèi)外部的動(dòng)態(tài)振動(dòng)擾動(dòng)是影響視軸精度的主要因素，因此抑制動(dòng)態(tài)振動(dòng)擾動(dòng)成為了領(lǐng)域內(nèi)最具挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵問題之一。在一些高精度、高穩(wěn)定性的應(yīng)用場(chǎng)合，會(huì)采用快速控制反射鏡等運(yùn)動(dòng)部件作為視軸的精確指向與穩(wěn)定的關(guān)鍵單元，但其引入的寄生擾動(dòng)卻是制約系統(tǒng)精度與穩(wěn)定性進(jìn)一步提升的重要因素。該項(xiàng)研究通過創(chuàng)新性建立的光-機(jī)-電多學(xué)科交叉耦合的系統(tǒng)級(jí)視軸指向與抖動(dòng)評(píng)估預(yù)測(cè)模型，針對(duì)快速控制反射鏡在精密光束控制中產(chǎn)生的寄生擾動(dòng)的問題，通過不確定性分析、時(shí)頻域比對(duì)等手段，定量分離寄生擾動(dòng)分量，結(jié)合預(yù)測(cè)模型，提出破解寄生擾動(dòng)的補(bǔ)償方法及視軸抖動(dòng)綜合整治思路，經(jīng)外場(chǎng)測(cè)試，試驗(yàn)數(shù)據(jù)充分驗(yàn)證了模型的有效性。

快速控制反射鏡引入的寄生擾動(dòng)分析

快速控制反射鏡引入的寄生擾動(dòng)分析

該項(xiàng)成果為高精度跟瞄光學(xué)系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)集成設(shè)計(jì)、分析與優(yōu)化提供了高效數(shù)值分析模型，也為有效滿足國(guó)家空間精密測(cè)量領(lǐng)域的相關(guān)需求提供了新的思路和手段。

論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2022.110002

審核編輯 ：李倩