导航相机敏感器保护门机构设计与研究

导航获悉更多相机敏感器作为导航相机的一种姿态测量仪器,其光学系统的成像质量基本决定了导航的精度。而目前国内对于导航相机敏感器光学系统防护装置的研究仍以遮光罩结构设计和对太阳光等杂散光的抑制方法为主,缺乏对导航相机敏感器光学系统在不工作情况下的防护装置的设计和研究。因此,本文针对导航相机敏感器的保护门机构进行了总体结构方案设计,并在此基础上开展了相关的仿真和试验研究。首先,基于导航相机敏感器保护门机构的设计要求,提出了翻板式机构方案和横向展开式机构方案,通过方案对比分析,选择了横向展开式机构方案作为保护门机构的总体结构方案。针对保护门机构结构的各个组成部分进行了详细的结构设计和关键部件的选型。其次,对保护门机构的防尘机构和整机机构进行了模态分析,得出保护门机构的固有频率均在150Hz以上,且满足基频要求。针对防尘机构进行了振动试验条件下的谐响应分析,得到了固定环转接架和挡板的位移-频率曲线。以22℃作为温度基准,开展了保护门机构在高低温条件下的热变形仿真分析,验证了预留间隙的合理性。再次,设计了以FPGA为控制核心的保BAY 73-4506纯度护门机构控制系统,根据保护门机构控制功能的需求,设计了各个模块的电路控制原理图。搭建了保护门机构的软件系统总体框架,对主要模块进行了控制程序编写。基于C++语言,在Qt Creater环境下编写了保护门机构的上位机人机交互界面控制程序,实现了人机交互界面的设计Tissue Culture。最后,基于MATLAB软件的SimMechanics环境搭建了保护门机构的运动仿真试验平台,进行了保护门机构在正常情况下的开合运动仿真和故障情况下的打开过程仿真。通过加工保护门机构原理样机,搭建了保护门机构的运动试验平台并进行了保护门机构的运动试验验证。