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星载激光通信端机轻小型化技术研究
作 者: 张家齐
导 师: 张立中
学 校: 长春理工大学
专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 激光通信端机 单反镜 轻量化
分类号: V443.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 4次
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内容摘要
星地激光通信是激光通信技术未来发展的趋势,作为星载设备——激光通信端机,对它的质量和体积都有着严格的要求。本文首先根据空间环境和使用要求,确定了激光通信端机的系统指标,并通过对各种结构形式的对比,选择了单反镜结构为此课题的机械结构,再对外购件和激光通信端机各个部分的材料进行选择,以及机械结构和单反镜、U型架等部件的轻小型化设计。通过这些工作,降低了通信端机的重量和体积,使系统的结构得到优化。系统的总重量从17.813Kg,降到10.017Kg,轻量化后的系统重量大幅度下降。最后施加边界条件,对整个系统进行模态分析,一阶模态为69.396Hz,满足使用要求。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-6 目录 6-8 第一章 绪论 8-17 1.1 课题研究的目的和意义 8 1.2 国内外研究现状 8-16 1.2.1 国外研究现状 8-15 1.2.2 国内研究现状 15-16 1.3 课题研究内容 16-17 第二章 星载激光通信端机特性分析 17-23 2.1 GEO用激光通信端机外界约束条件 17-19 2.1.1 激光通信端机搭载平台 17-18 2.1.2 空间环境分析 18-19 2.2 GEO用激光通信端机功能要求分析 19-22 2.2.1 激光通信端机机械转动范围确定 19-21 2.2.2 光学口径确定 21 2.2.3 激光通信端机技术指标 21-22 2.3 本章小结 22-23 第三章 星载激光通信端机结构轻小型化设计 23-31 3.1 星载激光通信端机结构形式选择 23-24 3.1.1 常用激光通信端机结构形式 23-24 3.2 系统结构设计 24-30 3.2.1 俯仰轴系设计 25 3.2.2 方位轴系设计 25-26 3.2.3 U型架设计 26-27 3.2.4 反射镜及支撑机构设计 27-28 3.2.5 激光通信端机总体结构 28-30 3.3 本章小结 30-31 第四章 星载激光通信端机部件轻量化设计 31-52 4.1 轻量化方法 31-32 4.2 系统材料选取 32-35 4.2.1 机械结构材料选取 33-34 4.2.2 反射镜材料选择 34-35 4.3 应用的轻量化理论 35-39 4.3.1 弹性理论 36-37 4.3.2 有限元法 37-38 4.3.3 拓扑优化法 38-39 4.4 反射镜轻量化设计 39-45 4.5 U型架轻量化设计 45-48 4.6 跟踪部分剩余部件轻量化设计 48-51 4.7 本章小结 51-52 第五章 轻量化结果验证 52-55 5.1 系统轻量化模态分析 52-55 第六章 总结与展望 55-57 6.1 总结 55-56 6.2 展望 56-57 致谢 57-58 参考文献 58-59
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中图分类: > 航空、航天 > 航天(宇宙航行) > 航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制 > 电子设备 > 空间通信
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