超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法
【专利摘要】超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法，涉及航空航天领域，该方法由以下步骤实现：将遥感相机光轴方向与大地水平方向垂直放置，依据该装配方式设计桁架结构装配工装；分析遥感相机在步骤一确定的装配方式下受自重载荷作用的变形情况，采用有限元计算方式计算出装配环节的角度与线量变化的理论值；将步骤二得到的理论变形值作为装配环节装配时的补偿量进行预补偿；按照步骤三补偿后的装配数据和步骤一确定的装配方式对桁架杆组进行装配；装配完成后搁置10～15天以释放应力，对桁架结构进行检测。本发明的装配方法在重力方向占用空间减小，所需设计装配工装体量较小，可操作空间较大，不易造成测量误差、操作失误等。
【专利说明】超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空航天【技术领域】，具体涉及一种超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法。
【背景技术】
[0002]框架结构是空间相机的骨架结构，负责光学元件以及控制电箱等重要部件的支撑与定位，因此其对空间相机的成像具有关键作用。
[0003]当遥感相机的焦距过大时，将会导致其桁架结构在光轴方向尺寸过于庞大(即主次镜间隔过大)，目前，遥感相机桁架结构的装配方法，一般采用装配方向为遥感相机光轴方向(一般为尺寸量最大的方向)与大地水平方向平行的方式，该方法在重力方向占用空间过大，所需设计装配工装体量过于庞大，使得可操作空间较小，容易造成测量误差、操作失误等问题。
【发明内容】
[0004]为了解决现有遥感相机桁架结构的装配方法存在的重力方向占用空间过大、所需装配工装体量过于庞大、可操作空间小、易造成测量误差和操作失误的问题，本发明提供一种超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法。
[0005]本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0006]超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法，该方法由以下步骤实现:
[0007]步骤一、将遥感相机光轴方向与大地水平方向垂直放置，根据该装配方式设计桁架结构装配工装；
[0008]步骤二、将第一装配环节安装在支撑平台上，将第二装配环节安装在装调工装上，采用位置测量设备测量出第一装配环节和第二装配环节的相对位置关系，并通过调整装配工装直至将第二装配环节调整到目标安装位置；
[0009]步骤三、分析整个遥感相机在步骤一所确定的装配方式下受自重载荷作用的变形情况，采用有限元计算方式计算出第一装配环节和第二装配环节的角度与线量变化的理论值；
[0010]步骤四、将步骤三计算出的第一装配环节和第二装配环节的角度与线量变化的理论值作为第一装配环节和第二装配环节装配理论值的补偿量对第一装配环节和第二装配环节的目标安装位置进行预补偿；
[0011]步骤五、按照步骤四补偿后的装配数据以及步骤一确定的装配方式对桁架杆组进行装配；
[0012]步骤六、桁架杆组装配完成后搁置10?15天以释放应力；
[0013]步骤七、通过位置测量设备对第一装配环节和第二装配环节的相对位置进行检测。
[0014]所述装配工装具有六个自由度调整能力，满足六个方向调整精度需求。[0015]本发明的有益效果是:本发明的装配方法采用将遥感相机光轴方向与大地水平方向垂直放置的方式，该桁架结构在重力方向占用的空间将大幅减小，具有基本与小型相机框架结构相似的装配难度；所需设计装配工装体量较小，可操作空间较大，不易造成测量误差、操作失误等；采用有限元计算的方式对转变方向带来的自重变形进行预补偿，可以在系统装配完成后，实际的自重变形将与计算的预补偿值抵消，从而实现该超长焦距遥感相机桁架结构在理论值附近较好的装配。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法中用到的装配装置组成结构示意图。
[0017]图2为本发明的超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法流程示意图。
[0018]图中:1、支撑平台，2、位置测量设备，3、第一装配环节，4、第二装配环节，5、桁架杆组，6、装调工装。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0020]如图2所示，本发明的一种超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法，该方法由以下步骤实现:
[0021]步骤一、将遥感相机光轴方向(尺寸量最大的方向)与大地水平方向垂直放置，依据该装配方式设计桁架结构装配工装6，装配工装6应具有6个自由度调整能力，满足6个方向调整精度需求，其具体结构形式可以根据需要进行设计；
[0022]步骤二、如图1所示，将第一装配环节3安装在支撑平台I上，将第二装配环节4安装在装调工装6上，采用位置测量设备2测量出第一装配环节3和第二装配环节4的相对位置关系，并通过调整装配工装6直至将第二装配环节4调整到目标安装位置；
[0023]步骤三、分析整个遥感相机在步骤一所确定的装配方式下受自重载荷作用的变形情况，采用有限元计算方式计算出第一装配环节3和第二装配环节4的角度与线量变化的理论值；
[0024]步骤四、将步骤三计算出的第一装配环节3和第二装配环节4的角度与线量变化的理论值作为第一装配环节3和第二装配环节4装配理论值的补偿量对第一装配环节3和第二装配环节4的目标安装位置进行预补偿；
[0025]步骤五、按照步骤四补偿后的装配数据以及步骤一确定的装配方式(遥感相机光轴方向与大地水平方向垂直放置)对桁架杆组5进行装配；
[0026]步骤六、桁架杆组5装配完成后搁置10?15天以释放应力，通过位置测量设备2对第一装配环节3和第二装配环节4的相对位置进行检测，在整个遥感相机自重载荷的作用下可以获得一个与理论值接近的桁架结构。
[0027]本发明的装配方法有效的避免了由于桁架结构体量庞大带来的一系列问题，所需装配工装6结构简单、不占用过多操作空间，方法过程易于操作，能够较好的获得理论装配精度。
【权利要求】
1.超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法，其特征在于，该方法由以下步骤实现: 步骤一、将遥感相机光轴方向与大地水平方向垂直放置，根据该装配方式设计桁架结构装配工装(6)； 步骤二、将第一装配环节(3)安装在支撑平台(I)上，将第二装配环节(4)安装在装调工装(6)上，采用位置测量设备(2)测量出第一装配环节(3)和第二装配环节(4)的相对位置关系，并通过调整装配工装(6)直至将第二装配环节(4)调整到目标安装位置； 步骤三、分析整个遥感相机在步骤一所确定的装配方式下受自重载荷作用的变形情况，采用有限元计算方式计算出第一装配环节(3)和第二装配环节(4)的角度与线量变化的理论值； 步骤四、将步骤三计算出的第一装配环节(3)和第二装配环节(4)的角度与线量变化的理论值作为第一装配环节(3)和第二装配环节(4)装配理论值的补偿量对第一装配环节(3)和第二装配环节(4)的目标安装位置进行预补偿； 步骤五、按照步骤四补偿后的装配数据以及步骤一确定的装配方式对桁架杆组(5)进行装配； 步骤六、桁架杆组(5)装配完成后搁置10?15天以释放应力； 步骤七、通过位置测量设备(2)对第一装配环节(3)和第二装配环节(4)的相对位置进行检测。
2.根据权利要求1所述的超长焦距遥感相机桁架结构的装配方法，其特征在于，所述装配工装(6)具有六个自由度调整能力，满足六个方向调整精度需求。
【文档编号】G01C11/02GK104034315SQ201410310102
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】袁野, 鲍赫, 李志来, 辛宏伟, 曹乃亮 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所