导读:本文包含了光机热集成分析论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光机热,梯度折射率,胶模拟
光机热集成分析论文文献综述
马宏川,范宏波,林宇,王磊[1]（2019）在《热像仪光机热集成分析综述》一文中研究指出光机热集成分析不仅能够对红外成像系统在复杂环境下像质进行评价,而且能够在设计阶段对热像仪模型进行优化设计,从而节省研发时间,提高研究效率。本文介绍了光机热集成分析的基本原理,对该领域近年出现的光机热集成方法进行归纳总结与分析对比,指出目前光机热集成分析存在的缺点与不足,重点介绍了折射率梯度和光学胶对热像仪像质的影响,并对热像仪集成分析发展趋势做出展望。(本文来源于《红外技术》期刊2019年02期）
韩旭,张健,高天元,张润泽[2]（2018）在《透射式红外光学系统光机热集成分析方法的研究》一文中研究指出本文采用了光机热集成分析的方法对透射式红外光学系统在温度变化条件下进行分析。首先,利用Zemax建立了F(2)为1和F(2)为2的两个光学系统,利用有限元软件Patran&Nastran对两个光学系统加载温度场进行热弹性分析,得到镜面节点变形前和变形后的位移。其次,使用Sigfit将分析得到数据进行Zernike多项式拟合,得到镜面的Zernike系数和刚体位移。最后,再将其导入到光学软件Zemax中,分别考虑镜片面型变化、刚体位移变化和镜片折射率变化3种因素对其MTF值的影响。以F(2)为1的光学系统作为主要分析对象,其结果表明在设计要求65℃(-45℃～20℃)温差下,面型变化使MTF(17 lp/mm)值下降了9.72%;刚体位移变化使MTF值下降了29.16%;折射率变化使MTF值下降到0点,已不再满足光学系统的成像质量要求。其结果表明,折射率变化才是影响红外光学系统成像质量的最主要因素。通过减少温度范围并进行光机热集成分析,得到F(2)为1的光学系统下温差范围为8℃～32℃,F(2)为2的光学系统下温差范围为6℃～34℃。在两个光学系统的温差范围下MTF值均大于0.2,综合考虑建模精度及软件计算精度,其温度最适范围为13℃～27℃。(本文来源于《红外技术》期刊2018年12期）
杨文强[3]（2018）在《火星中分辨率相机光学组件光机热集成分析》一文中研究指出我国执行火星探测任务的探测器由火星环绕器和着陆巡视器组成,能同时实现在轨环绕观测和着陆巡视探测任务。火星中分辨率相机在近火轨道可获取分辨率为65m的中分辨率图像,作为搭载在火星环绕器上的光学有效载荷,其主要任务是:绘制火星全球遥感影像图;进行火星地形地貌及其变化的探测,包括火星表面成像、火星地质构造和地形地貌研究。中分镜头作为火星中分辨率相机光学组件,是成像的核心部件,其成像质量的好坏直接关系到火星探测任务能否顺利进行。火星环绕器工作于距地表数百公里的火星轨道之上,面临极低的气压和巨大的昼夜温差,瞬时变化的温度可能对光机系统产生影响,中分镜头面临的工作环境将非常严苛。良好的温控措施能够使得中分镜头工作环境温度处于可控的范围之内,使得中分镜头能够正常工作,由于外部热力环境可能会对中分镜头光学像质产生影响,所以在设计阶段需要对光学镜头在热力扰动下的成像性能进行分析和评价。中分辨率相机光学组件光机热集成仿真包括以下方面内容:1)研究了光学面形参数计算方法,引入离散误差的概念并在实际案例中评估有限元模型消除前后离散误差;采用齐次坐标变换方法来分离光学镜面的刚体位移,用程序实现并校验精度;推导了典型的Zernike多项式拟合方法,对比了不同系数求解方法的适用性;介绍了Zernike多项式拟合中的两种位移校正方法,通过矢高位移计算方法计算了镜面变形节点矢高值并校验计算精度。2)建立了火星轨道模型,对火星轨道外部热环境进行了仿真,在轨道运动参数确定的情况下,对动态变化的中分镜头外部热流输入进行了计算。基于此轨道模型,求得了热控条件下中分镜头表面节点热载和温度变化规律,以及运行周期内任意时刻瞬态温度场分布。3)根据中分镜头可能遭受的外部力学环境,对其进行了力学特性仿真,包括惯性释放、模态响应、随机振动、冲击谱响应、正弦振动,验证了其在复杂力学环境下的抗力学性能。4)根据中分镜头所受外部热力环境,对镜片表面变形进行分析,并对变形节点进行数据提取。基于光机集成分析理论,编制了MATLAB光机集成仿真数据接口程序,并求解出了Zernike多项式拟合系数,利用SigFit进行精度标定;将拟合结果导入光学分析软件中对其进行像质评价,包括传递函数、波前误差的变化情况。结果表明:在动态的轨道热环境下,由变化前后系统传递函数和系统波前可知,成像质量变化在可接受范围之内。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)》期刊2018-06-01）
张纪承,罗海燕,胡广骁,李志伟,方雪静[4]（2018）在《空间外差拉曼光谱仪成像镜头光机热集成分析》一文中研究指出便携式空间外差拉曼光谱仪集成了光学功能镜头、干涉仪组件,以及探测器和激光器等热辐射器件,因此仪器在使用过程中存在着较为复杂的热环境,环境温度变化导致光学系统性能下降。采用光机热集成分析方法,重点研究了环境温度及热辐射器件对关键器件成像镜头的性能影响。在便携式空间外差拉曼光谱仪光学和结构方案设计的基础上,建立热-结构耦合模型;仿真得到成像功能镜头内镜片的间距和面形的变化,并利用Zernike多项式拟合其变化;将拟合结果代入光学设计软件中进行成像质量评估和分析。结果表明,在使用环境温度(-10℃~40℃)范围内,调制传递函数在光谱仪截止频率76.9lp/mm处对比度均优于0.38,满足便携式空间外差拉曼光谱仪的使用要求。(本文来源于《应用光学》期刊2018年03期）
董得义,李志来,薛栋林,陈长征,张学军[5]（2016）在《重力对空间相机系统波像差影响的光机集成分析与验证》一文中研究指出对空间离轴相机在重力载荷作用下的系统波像差变化进行了集成仿真分析,同时研究了分析结果的精度。介绍了集成仿真分析技术的基本流程和关键技术,对比分析了ZERNIKE多项式拟合法与形函数插值法两种面形畸变转换接口算法的优劣。介绍了常用的两种形函数构造方法的基本原理,基于面积法构造形函数得到了光学元件面形畸变的接口文件。最后,在相机的光机结构装调完毕后,对系统波像差在重力载荷作用下的变化进行了测试。测试结果表明,该空间相机3个视场系统波像差的变化量分别为0.029 8λ(-1视场)、0.019 4λ(0视场)、0.052 3λ(+1视场),与分析结果基本吻合。3个视场分析结果的误差分别为0.002 4λ(-1视场)、-0.000 9λ(0视场)、0.007λ(+1视场,)均小于0.01λ,满足工程设计的要求,验证了集成仿真分析结果的准确性。此外,通过集成分析技术定量得到了不同影响因素对系统波像差的影响,基于此优化设计光机结构,改善了重力对空间相机3个视场系统波像差的影响。(本文来源于《光学精密工程》期刊2016年08期）
左腾,吴耀[6]（2016）在《中波红外镜头光机热集成设计分析研究》一文中研究指出基于光机热集成设计分析,设计了一种扩展中波红外定焦镜头光机系统(焦距f=60mm,工作波段2.5~5.3μm),在设计光学系统和光机结构时就充分的考虑了环境温度、系统热变形对光学性能的影响,建立了镜头组的有限元模型,并基于-40~+60℃的实际温度载荷展开了热力学分析,对热分析后各镜片的节点位移和面型变化通过Zernike多项式作为数据接口导入光学设计软件,给出了各典型温度值下镜头组的传递函数图。分析结果表明,在-40~+60℃区间红外镜头的各个视场成像质量良好,所设计的红外镜头结构可靠、简洁,能够满足设计和使用要求。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2016年03期）
王成彬[7]（2016）在《提高光机热集成分析精度的关键技术研究》一文中研究指出空间相机的光机热集成分析与设计方法是系统工程论的最新应用发展,而集成分析的精度是制约其应用的关键。本文以在集成分析应用与试验的方法上为突破,实现提高光机热集成分析精度的目标,开展了相关研究工作。论文研究发现,在基于光机热集成分析相机设计方法中,提高光机热集成分析精度的关键包括:1)空间相机光机热集成分析精度的提高,依赖于对基于光机热集成分析的相机设计方法研究。从系统工程角度,挖掘光、机、热学科内部和各学科间控制和提高集成分析精度的。2)光机热集成分析首先需要解决光学、结构、热控软件间的数据异构和共基准问题。在提高数据传递效率的同时,研究降低数据传递误差的方法;3)相机在轨工作时,热致形变是影响相机光学性能的重要因素。对热应力理论与仿真方法研究是挖掘影响光机性能的重要方法,也是相机光、机、热学科内开展的优化的重要依据;4)集成分析约束设计与处理准则是提高精度的基础。集成分析的流程化是确保学科内和学科间模型、边界条件、优化目标等合理、有效、有序实施的保证。也是从系统角度提高集成分析精度的有效方法;5)模型的校验方法是提高精度的关键手段。光机热集成分析精度的提高不仅依赖仿真分析过程的控制,更需要对光机热试验技术和方法的研究。通过试验校验仿真分析模型和仿真分析方法是提高仿真分析精度的关键方法。为突破解决以上关键问题,论文研究工作有以下创新点:1)为了降低光学、热学、力学模型间配准误差对集成分析精度的影响,运用系统工程论的理念,提出统一绝对坐标系作为光学、热学、结构模型配准的基准的方法。解决了学科间不同软件、不同模型的准确、快速配准问题;2)提出用集成分析验证光学设计温度适应性的方法,用集成分析方法直接获得相对温度场对不同面形的影响效果。解决了依靠理论公式计算温度对二次、高次面形、自由曲面面形等影响过程复杂,且不易实现的问题。基于此,提出了光学设计温度适应性的优化需求,根据相机应用、环境要求合理选择面形形式是对相机优化方向的重要补充,并有助于相机设计资源合理分配3)光机热集成分析中,热分析温度场向结构分析模型传递误差是影响集成分析精度的重要因素之一,本文基于空间相机温度场的特殊性,提出一种热模型和结构分析模型要保持“形貌”特征相似前提下的有限范围内映射方法,提高了映射温度场的准确性。解决了热分析获得的温度场向结构分析模型传递容易产生偏差的问题4)将集成分析技术应用于相机反射镜组件检测工装设计、相机地面测试、试验等环节。通过相机光学性能评价工装设计的可行性以及测试环境对相机性能影响,这是集成分析在相机研制过程中的深入应用;5)初步实现了基于相机光学性能的星载布局、卫星姿态控制的光机热集成分析应用上的突破,这也是基于相机光机热集成分析技术在星载一体化应用上的初步探索。在解决集成分析技术关键问题过程中,形成了以下成果:1)提出了基于绝对坐标系的光学、结构、热控模型配准方法,能够有效的提高集成分析数据传递效率和降低数据传递误差;2)形成了涵盖了相机设计、工艺验证、测试、试验的集成分析流程;3)完成了光机热集成分析试验方法的研究和胶接工艺验证试验方法设计,为集成分析精度的提高奠定了基础。通过论文的研究工作,使光机热集成分析在空间相机设计上的应用提高到系统化、流程化的水平。提高了集成分析精度。同时,该研究有望推广到星载一体化布局和设计领域,对于工程研制有重要的理论意义和应用价值。(本文来源于《中国科学院研究生院(上海技术物理研究所)》期刊2016-05-01）
崔世程,雷文平[8]（2016）在《光机热集成分析在空间激光发射机的应用》一文中研究指出文章介绍了基于抽象模型的光机热集成分析法的原理和技术路线,并以某空间激光发射机为例,分析了温度对激光光束品质所造成的影响。首先搭建起以Comet软件为核心的仿真分析平台,并创建了相应的流程模板;其次,定义材料库文件,建立起空间激光发射机的有限元模型,包括结构有限元模型和热有限元模型;再次,执行在轨热分析,并将分析所得的温度场映射给结构有限元模型,再进行热弹性分析,得到光学系统的变形场分布;最后进行Zernike多项式拟合,并将变形后的光学表面导入到光学设计软件,分析温度对激光发射机的波前差的影响。结果表明,基于抽象模型的光机热集成分析技术能够实现光机热各学科间数据的自动流传,快捷地完成仿真任务,从而为系统提供高效率的设计验证。(本文来源于《航天返回与遥感》期刊2016年02期）
武耀,徐明明,陈素绢,江宇,薛辉[9]（2016）在《光机热集成分析在高光谱成像仪紫外镜头中的应用》一文中研究指出温度变化会影响紫外镜头各镜面面形和镜片间隔的变化,采用了光机热集成分析方法研究温度对紫外镜头成像质量的影响。论述光机热集成分析的基本流程和关键技术,采用Zernike多项式作为结构分析与光学分析之间的接口工具,在紫外镜头光学系统设计和机械结构设计的基础上,建立了紫外镜头的热-结构分析模型,得到各镜面面形和镜片间隔的变化结果,并将结果耦合到光学设计软件中进行像质分析。分析结果表明,在镜头的工作范围内,镜头的调制传递函数在12lp/mm处均在0.7左右,能满足高光谱成像光谱仪的使用要求,同时也为光谱仪最后整机分析提供了参考。(本文来源于《应用光学》期刊2016年02期）
姬文晨[10]（2016）在《红外镜头的光机热集成分析方法的研究》一文中研究指出随着红外热成像技术在各个领域的广泛应用,人们对红外镜头的性能也提出了更高的要求。在众多影响红外镜头成像质量的因素中,温度对系统性能的影响最严重。在传统的红外镜头热光学分析中,温度一般作为分析的最终指标。并且,光学设计软件只能分析光学元件的结构参数改变后系统性能的变化情况,而不能完全考虑到机械结构热变形对红外镜头产生的影响。因此,为了更加全面的分析红外镜头在热环境中的成像质量,需要综合考虑光学元件与机械结构的变形对系统性能的影响。本文将光机热集成分析方法应用于普通的红外镜头中。首先利用机械设计软件PRO/E建立红外镜头的几何模型,并根据温度场数值分析理论,运用有限元软件ANSYS对红外镜头进行温度场分析,得到镜头在不同温度条件下的变形情况,特别是透镜的镜面面形变化,它体现了机械结构热变形对光学系统的影响程度。其次,为了将分析得到的镜面面形数据代入光学设计软件,利用Zernike多项式作为光学分析与有限元分析的接口工具,对变形后透镜的面形进行拟合,得到可以表征面形畸变的Zernike系数。最后将Zernike系数、透镜的折射率和透镜之间的间距代入光学设计软件ZEMAX中,利用光学性能评价指标分析各种因素变化对红外镜头性能的影响。此外,为了观察红外镜头在热环境中的实际性能,对设计的红外镜头进行高低温成像实验。镜头在常温和高低温状态下的成像质量与分析结果一致,表明光机热集成分析方法在红外镜头中的应用是有效的。为了使红外镜头具有高刚度、轻量化和良好的热环境适应性等特点,利用ANSYS的优化设计模块对镜筒的壁厚进行优化改进,以整个镜头的体积为目标函数。结果表明,与初始镜头相比,优化后的镜头在质量、热变形和镜面畸变上都得到了很大的改进,达到了优化设计的目的。通过对红外镜头进行光机热集成分析,可以有效的将光学、机械和热分析集成在一起,实现了所有分析在同一个模型中完成的目的,使我们能够在设计阶段预测红外镜头在热环境中的使用性能,对红外镜头进行光机一体化设计具有重要的指导意义。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2016-01-01）
光机热集成分析论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文采用了光机热集成分析的方法对透射式红外光学系统在温度变化条件下进行分析。首先,利用Zemax建立了F(2)为1和F(2)为2的两个光学系统,利用有限元软件Patran&Nastran对两个光学系统加载温度场进行热弹性分析,得到镜面节点变形前和变形后的位移。其次,使用Sigfit将分析得到数据进行Zernike多项式拟合,得到镜面的Zernike系数和刚体位移。最后,再将其导入到光学软件Zemax中,分别考虑镜片面型变化、刚体位移变化和镜片折射率变化3种因素对其MTF值的影响。以F(2)为1的光学系统作为主要分析对象,其结果表明在设计要求65℃(-45℃～20℃)温差下,面型变化使MTF(17 lp/mm)值下降了9.72%;刚体位移变化使MTF值下降了29.16%;折射率变化使MTF值下降到0点,已不再满足光学系统的成像质量要求。其结果表明,折射率变化才是影响红外光学系统成像质量的最主要因素。通过减少温度范围并进行光机热集成分析,得到F(2)为1的光学系统下温差范围为8℃～32℃,F(2)为2的光学系统下温差范围为6℃～34℃。在两个光学系统的温差范围下MTF值均大于0.2,综合考虑建模精度及软件计算精度,其温度最适范围为13℃～27℃。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光机热集成分析论文参考文献
[1].马宏川,范宏波,林宇,王磊.热像仪光机热集成分析综述[J].红外技术.2019
[2].韩旭,张健,高天元,张润泽.透射式红外光学系统光机热集成分析方法的研究[J].红外技术.2018
[3].杨文强.火星中分辨率相机光学组件光机热集成分析[D].中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所).2018
[4].张纪承,罗海燕,胡广骁,李志伟,方雪静.空间外差拉曼光谱仪成像镜头光机热集成分析[J].应用光学.2018
[5].董得义,李志来,薛栋林,陈长征,张学军.重力对空间相机系统波像差影响的光机集成分析与验证[J].光学精密工程.2016
[6].左腾,吴耀.中波红外镜头光机热集成设计分析研究[J].光学与光电技术.2016
[7].王成彬.提高光机热集成分析精度的关键技术研究[D].中国科学院研究生院(上海技术物理研究所).2016
[8].崔世程,雷文平.光机热集成分析在空间激光发射机的应用[J].航天返回与遥感.2016
[9].武耀,徐明明,陈素绢,江宇,薛辉.光机热集成分析在高光谱成像仪紫外镜头中的应用[J].应用光学.2016
[10].姬文晨.红外镜头的光机热集成分析方法的研究[D].昆明理工大学.2016