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本论文针对正在研制的动态扩展目标检测装置所使用的一块口径为500mm的反射镜进行研究,为了尽可能减小反射镜的重量,反射镜采取轻量化设计。动态扩展目标检测装置工作过程中,轻量化反射镜需要进行圆周运动,运动的最大角加速度达为10°/s2,最大角速度为40°/s,由于运动产生的力和重力必然导致反射镜发生镜面变形,而镜面面形作为反射镜的重要性能指标,影响着光学系统的成像质量,系统设计要求的最大镜面变形为:PV≤1/15λ=42nm,RMS≤1/40λ=15nm。本论文的主要任务就是设计反射镜的支撑结构,对反射镜的镜面变形进行分析。论文的主要研究内容包括以下几个部分:1)对轻量化反射镜的受力情况进行分析,建立了分析使用的基准坐标系和镜面坐标系,采用齐次坐标变换的方法计算得到镜面坐标系与基准坐标系间的变换矩阵,根据变换矩阵得到了重力、运动力(向心力和运动力)在镜面坐标系下的方向和大小。2)调研了反射镜镜面变形的数据处理方法,用Matlab软件编写了基于Zernike多项式的数据处理软件;设计了轻量化反射镜的支撑结构。3)基于设计的反射镜的支撑结构,分析了反射镜在重力和运动力下的镜面变形;分析了反射镜在不同螺钉预紧力下的镜面变形;分析了反射镜在温度变化情况下的镜面变形;最后,对反射镜组件进行了模态分析。