近日，機(jī)械系統(tǒng)與信號處理領(lǐng)域國際頂級學(xué)術(shù)期刊Mechanical Systems and Signal Processing在線發(fā)表了中國科學(xué)院空間精密測量技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在高精度跟瞄與視軸抖動主動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)室成員姜凱、井鋒。該成果為重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的“引力波探測”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、深空光通信以及引力波探測等任務(wù)對跟瞄光學(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)外部的動態(tài)振動擾動是影響視軸精度的主要因素，因此抑制動態(tài)振動擾動成為了領(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)用場合，會采用快速控制反射鏡等運(yùn)動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)級視軸指向與抖動評估預(yù)測模型，針對快速控制反射鏡在精密光束控制中產(chǎn)生的寄生擾動的問題，通過不確定性分析、時(shí)頻域比對等手段，定量分離寄生擾動分量，結(jié)合預(yù)測模型，提出破解寄生擾動的補(bǔ)償方法及視軸抖動綜合整治思路，經(jīng)外場測試，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分析

快速控制反射鏡引入的寄生擾動分析

該項(xiàng)成果為高精度跟瞄光學(xué)系統(tǒng)的系統(tǒng)級集成設(shè)計(jì)、分析與優(yōu)化提供了高效數(shù)值分析模型，也為有效滿足國家空間精密測量領(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