[发明专利]高精度拼接反射镜支撑驱动结构

说明书

本发明公开了一种高精度拼接反射镜支撑驱动结构，包括支撑杆组件、柔性结构，所述支撑杆组件与基础的连接处、以及支撑杆组件与所述子反射镜的连接处均形成有所述柔性结构；所述支撑杆组件包括多根支撑杆；所述支撑杆的数量与所述子反射镜的边数匹配，且所述支撑杆的支撑方向互不相同以对所述子反射镜提供不同方向的约束力；所述支撑杆内部集成有压电陶瓷驱动器；本发明的支撑驱动结构在支撑杆内集成压电陶瓷驱动器、并通过柔性结构与子反射镜连接，不但能够很好的解决了拼接反射镜高精度共相需要，还可以大大减轻反射镜组件的重量和体积，对于实现大口径拼接反射镜在轨成像具有重要意义。

技术领域

本发明涉及空间光学技术领域，尤其涉及一种适用于大口径拼接反射镜高精度共相用反射镜支撑和压电驱动一体化结构。

背景技术

由于光学遥感器中反射镜的口径直接决定了光学系统所能达到的空间分辨能力，随着空间探测精度要求的越来越高，光学遥感器的反射镜口径越来越大。反射镜口径达到10m的大口径空间光学遥感相机，采用整体式主镜是不可能实现的，也没有必要采用整体式主镜，因为口径为10m量级的整体式反射镜无论从加工、制造、装调、检测、运输还是对运载火箭的眼球都是极高的，因此，针对大口径反射镜均采用拼接主镜来代替单一主镜，拼接主镜由口径较小的子镜拼接构成，子镜便于制造、运输、安装以及维修。

采用拼接主镜成像方式的空间光学遥感器的主镜为可展开结构，主镜由分块子镜拼接构成，发射时主镜及支撑机构折叠收拢，入轨后同步驱动展开，在主动控制下精确地拼接成为一共相位主镜。

但是，目前还没有实现大口径反射镜在轨展开拼接，其难点在于各子镜的拼接的共相精度要求极高，在地面验证时共相精度很难达到光学成像要求，因此，提高各子镜共相是拼接反射镜研究的重点内容。

发明内容

本发明的目的是在于解决现有技术中还没有实现大口径反射镜在轨展开拼接的机构的技术问题，提供了一种在保证拼接反射镜面形精度条件下实现反射镜组件的全自由度约束、同时实现对拼接子反射镜多个自由度的高精度调整的支撑驱动结构。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的高精度拼接反射镜支撑驱动结构，该支撑驱动结构与子反射镜形成为一体式结构，该支撑驱动结构主要包括：

支撑杆组件，所述支撑杆组件一端与固定平台连接、所述支撑杆组件的另一端与所述子反射镜连接；

柔性结构，所述支撑杆组件与固定平台的连接处、以及支撑杆组件与所述子反射镜的连接处均形成有所述柔性结构；

所述子反射镜被配设为多边形结构的镜体；

所述支撑杆组件包括多根支撑杆；

所述支撑杆的数量与所述子反射镜的边数匹配，且所述支撑杆的支撑方向互不相同以对所述子反射镜提供不同方向的约束力；

所述支撑杆内部集成有压电陶瓷驱动器；

所述支撑杆与其两端集成的柔性结构组成一调节部件；

所述调节部件通过压电陶瓷驱动器驱动以调整所述子反射镜的对应位置。

进一步的，所述支撑杆包括杆体，所述杆体的内部形成有嵌装腔，所述压电陶瓷驱动器嵌入所述嵌装腔内；

所述压电陶瓷驱动器与所述杆体的连接处通过矢量刚度法设计为杆内连接结构；

所述嵌装腔包括形成于支撑杆下端的第一腔、以及用以嵌装所述压电陶瓷驱动器的第二腔；

所述第一腔与所述第二腔同轴，且所述第一腔的截面尺寸小于所述第二腔，所述第二腔与所述第一腔的连接处形成为平面结构；

所述压电陶瓷驱动器的下端与第二腔的下端贴合；