[发明专利]一种被动式大口径主镜支撑效果提高方法和装置

权利要求书

1.一种被动式大口径主镜支撑效果提高方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在原有被动式主镜支撑系统上施加预载阵列；所述预载阵列包括多个补偿机构单元；

S2、基于系统装调误差和重力面形误差进行计算并得到面形误差，将所述面形误差解算成相应的综合补偿力；

S3、将计算得到的补偿力映射到各个补偿机构单元，所述各个补偿机构单元对主镜支撑系统进行支撑应力补偿；

所述步骤S2的补偿力计算方法具体为：

将主镜光学反射面表面离散化，利用有限元方法求得主镜刚度矩阵[K]，建立各个离散点的单位数值信息矩阵[Z_i]，进行Zernike项的定标，求得相应的校正力定标矩阵[F_i]；将面形误差相反数带入各个离散点，得到面形误差补偿矩阵[X]，利用最小二乘法将误差矩阵分解为∑a_i[Z_i]的线性组合，进而求得预载阵列补偿力为∑a_i[F_i]。

2.如权利要求1所述的被动式大口径主镜支撑效果提高方法，其特征在于，步骤S2中所述系统装调误差具体是指原有被动式主镜支撑系统装调完成后实际面形精度误差；

所述系统装调误差补偿力的计算方式为：采用上述补偿力计算方法，将系统装调误差的相反数带入，得到系统装调面形误差补偿矩阵，求得系统装调误差补偿力。

3.如权利要求2所述的被动式大口径主镜支撑效果提高方法，其特征在于，步骤S2中所述重力面形误差具体是指主镜不同俯仰角下重力面形误差；

所述重力面形误差补偿力的计算方式为：采用上述补偿力计算方法，选取主镜最常用俯仰角区间的变形作为补偿依据，将对应角度的重力面形误差的相反数带入，得到重力面形误差补偿矩阵，求得重力面形误差补偿力。

4.如权利要求3所述的被动式大口径主镜支撑效果提高方法，其特征在于，将系统装调误差补偿力和重力面形误差补偿力进行合成，得到所述综合补偿力。

5.如权利要求3所述的被动式大口径主镜支撑效果提高方法，其特征在于，所述步骤“选取主镜最常用俯仰角区间”具体包括记录主镜历史使用俯仰角，并制作俯仰角使用频率图，根据预设阈值选取主镜最常用的俯仰角区间。

6.如权利要求5所述的被动式大口径主镜支撑效果提高方法，其特征在于，选取俯仰角区间对应的中位数作为所述对应角度用于计算重力面形误差补偿力。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述的被动式大口径主镜支撑效果提高方法的被动式大口径主镜支撑效果提高装置，其特征在于，在原有被动式主镜支撑系统上施加预载阵列；所述预载阵列包括多个补偿机构单元；所述补偿机构单元固定设置于主镜室，所述补偿机构单元与所述被动式主镜支撑系统并联排布或串联排布；所述补偿机构单元包括机械式Whiffletree支撑机构、杠杆配重支撑机构、液压Whiffletree支撑机构、被动式气压支撑机构。