李永刚 作品数:10 被引量:99 H指数:6 供职机构: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 国家重点基础研究发展计划 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所创新工程资助项目 更多>> 相关领域: 电子电信 机械工程 航空宇航科学技术 更多>>
航空遥感惯性稳定平台内框架拓扑优化设计 被引量:6 2015年 为了提高航空遥感惯性稳定平台动态性能,减小振动环境对光电载荷成像质量的影响,基于变密度法的拓扑优化理论,采用NX/TOSCA软件,以结构加权柔度最小化为目标函数,以节点的变形量和体积比约束为设计响应限制,对航空遥感惯性稳定平台内框架进行了拓扑优化设计。依据优化结果,对内框架具体结构形式进行了详细设计。采用NX/Nastran软件对优化后的内框架结构进行了仿真分析。静态分析结果显示,内框架最大变形量为3.5μm,满足指向精度误差分配的要求;模态分析结果显示,内框架结构一阶频率由260 Hz提高到334 Hz,其刚度满足伺服带宽的要求。拓扑优化设计使得内框架的质量由3.6 kg减小到1.8 kg,有利于平台轻量化的实现。最后,通过对指向精度和稳定精度的检测数据以及外场的飞行试验,验证了仿真分析的正确性,表明对内框架拓扑优化设计是成功的。 刘仲宇 张涛 刘家燕 李永刚 王平关键词:航空遥感 拓扑优化 变密度法 机载光电成像系统电磁兼容性设计 被引量:6 2015年 为了提高机载光电成像系统抗电磁干扰能力,使其能适应复杂的战场电磁环境,对机载光电成像系统进行了电磁兼容性设计。采用屏蔽、滤波、接地等技术措施对系统中易产生或引起干扰的部位进行了电磁兼容性设计,并对电源线传导发射和电场辐射发射两项最容易超标的项目进行了测试试验。实验结果表明,机载光电成像系统经过电磁兼容性设计后,其电源线传导发射值降低了35 d BμV以上,电场辐射发射的辐射值降低了约27 d BμV/m,并且有较大的裕量。满足机载光电成像系统在复杂战场电磁环境下使用的要求。 李永刚 王平 李志强关键词:电磁兼容 屏蔽 滤波 小型机载光电平台电磁屏蔽设计 被引量:2 2016年 复杂的战场电磁环境严重影响了机载光电平台的安全性、可靠性和技术指标。为了提高小型机载光电平台的战场工作效能,从屏蔽的角度出发,对其进行了电磁兼容性设计。首先阐述了电磁屏蔽的屏蔽效能,并分别从屏蔽材料的选择、ABS外壳屏蔽、缝隙处屏蔽及敏感单元双层屏蔽等方面对小型机载光电平台进行了电磁屏蔽设计。通过电磁兼容性试验对屏蔽效果进行了验证。试验结果表明,采取合理的屏蔽措施后,小型机载光电平台的视频图像显示正常;传导发射值降低了约20 d BμV;电场辐射发射值降低了约10 d BμV/m;并且其余各项试验均得到了不同程度的改善。为机载光电平台电磁兼容性设计提供了参考。 刘剑 李永刚 黄猛关键词:电磁屏蔽 电磁干扰 红外连续变焦镜头的结构设计 被引量:27 2009年 随着红外光学技术的长足发展及其实际应用范围的不断扩展,对红外连续变焦光学系统的需求日益增强。为了验证红外连续变焦镜头的变倍性能及其成像质量,根据某红外连续变焦镜头的光学设计特点,通过对其机械结构进行选型,最终采用不同形式的凸轮机构来实现红外变焦距镜头变倍、调焦过程,对凸轮机构、变倍导向机构、调焦机构等作了较详细的说明,并从机械设计的角度出发,对系统的杂散辐射提出了抑制措施。装调结果表明,采用凸轮机构、变倍导向机构可以实现红外连续变焦镜头的变倍及调焦过程,提出的杂散辐射措施可以有效地抑制系统的杂散辐射,提高镜头的成像质量。 李永刚 张葆 丁金伟关键词:凸轮机构 杂散辐射 气象测云红外成像系统的设计与分析 被引量:10 2008年 以云层为目标,进行了目标与背景的红外波段分析,确定了气象测云红外成像系统的工作波段(8~14μm)和红外成像系统的主要技术参数,如视场角、焦距等。基于非制冷红外焦平面列阵(UFPA)探测器件进行了气象测云红外成像系统的光学设计、结构设计与电路设计,对系统光学设计结果进行详细分析。针对该系统设计了红外图像自适应非均匀校正系统和温度调焦机构,使其在-35℃~+50℃均能清晰成像,校正后残余非均匀性<0.2%。对校正前后图像效果进行对比表明,该系统成像效果较好。 丁金伟 张葆 李永刚 撖芃芃关键词:非均匀性校正 红外成像系统 光电编码器的传动方式及其传动精度分析 被引量:3 2013年 为了增加光电平台有效载荷的放置空间,需要将其内框架布局进行合理优化。采用平行轴传动方式,将光电编码器安装在主轴旁,可有效扩大光电平台内框架轴向空间。分析了同心轴传动和平行轴传动的优缺点,在平行轴传动中,阐述了单片齿轮传动、消间隙齿轮传动及钢带传动的适用性与局限性。通过实验分析了消间隙齿轮传动与钢带传动在有限转角范围内对光电编码器测角精度的影响。实验结果表明,消间隙齿轮传动在有限转角范围内的测角误差大于3′,钢带传动在有限转角范围内的测角误差小于1′,为增加有效载荷空间提供了一种途径。 李永刚 丁金伟 刘仲宇 撖芃芃 张葆关键词:平行轴传动 齿轮传动 钢带传动 测角精度 光电侦察平台电磁屏蔽设计 被引量:10 2013年 为了使光电侦察平台满足现代战场复杂的电磁环境要求,对某型光电侦察平台进行了电磁屏蔽设计。电磁屏蔽技术是抑制辐射干扰、提高系统电磁兼容性的最有效手段之一。分析了光电侦察平台在进行电磁屏蔽时的技术难点,根据其特有的技术难点,提出了一些实际可行的解决措施。对改进后的光电侦察平台进行了电场辐射发射(RE102)试验测试。测试结果表明经过合理的电磁屏蔽处理,可使光电侦察平台电场辐射发射值降低约10 dBμV/m,提高了光电侦察平台的电磁兼容性。综合采取屏蔽、接地及滤波等技术手段,可使光电侦察平台的电磁兼容性满足GJB151A-1997中的规定。 李永刚 孙丽娜 张葆 李明关键词:电磁兼容 屏蔽 电磁干扰 机载光电平台外框架结构优化设计 被引量:11 2015年 为减小机载光电平台的质量,提高机载光电平台动态性能,依据优化基本理论,以外框架壁厚、筋高和筋宽为设计变量,质量最小为目标函数,以固有频率不低于150 Hz为约束条件,对光电平台外框架进行了优化设计,在满足刚度和强度的前提下,优化后的外框架最大静力学变形量增加了0.015 mm,质量减小了1.4 kg,固有频率提高了近40 Hz。外框架经过优化后,去除了自身冗余的质量,改善了外框架的动态特性,提高了光电平台结构整机性能。最后通过振动试验验证了优化结果的正确性,和试验结果相比,仿真误差不超过10%,且优化后的外框架可以满足振动环境的使用要求。这种优化技术将为以后光电平台的设计提供有效的帮助。 王平 刘家燕 李永刚 高玉军关键词:优化设计 光电平台 有限元分析 机载光电平台球罩的视轴指向误差 被引量:3 2009年 机载光电平台光学镜头前的通光窗口须选用内外球心重合的等厚球形玻璃球罩,这是由于球罩在加工过程中产生的内外表面球心不重合会给视轴指向精度带来附加误差。本文根据光路图推导出了产生这种误差的数学表达式,分析了内外球心偏离对视轴指向精度的影响,进行了相关实验并对实验数据进行处理。实验结果表明,实测数据与数学理论推导结果吻合得很好。当某机载光电平台球罩的内外表面球心沿视场中心线的偏离达到0.26 mm时,45°视场处的视轴指向误差实测值达到0.075°,超出了0.029(°0.5 mrad)的允许值。为了将球罩加工误差带来的视轴指向偏差减小到理想值0.017°(0.3 mrad)以内,内外球心偏离必须控制在0.10 mm以内。根据分析结论重新加工了球罩内外表面,将球罩内外球心偏离控制在0.1 mm以内后,视轴误差均满足要求。 韩松伟 项阳 刘洵 孟中 毛大鹏 吴志勇 王国华 丁金伟 李永刚关键词:光电平台 主动补偿无热化技术在机载红外光学系统中的应用 被引量:23 2010年 为了提高机载红外光学系统的环境适应性,分析了温度对光学系统的影响,比较了各种无热化补偿措施的优缺点。对提出的红外光学系统的结构形式、无热化补偿量进行了研究。首先,根据该系统无热化补偿的特点确定了主动无热化补偿的技术路线。接着,指出常规的凸轮-电位计检调焦机构无法满足要求,确定了以高精度步进电机为执行元件的方案。然后,针对该方法存在丢步的问题,引入线性霍尔元件作为位置反馈元件,采用局部拟合的方法实现了高精度无热化补偿。最后,介绍了该镜头的变倍及无热化补偿机构的实现方法。实验数据表明,此方案的补偿精度可以达到0.02mm,实现了红外光学系统在全温度范围内MTF下降到0.05以内。该方法基本满足两档变倍红外光学系统在全温度范围内的性能要求。 沈宏海 王国华 丁金伟 王灵杰 撖芃芃 李永刚关键词:红外光学系统 无热化