高分一号设计师_高分二号_高分一号(2)

非球面磁效应加工技术也是“子孔径研抛”技术的一种。由于该技术的加工单元是由磁场控制的磁介质形成的流动性凸起，因此其去除函数特别稳定，解决了“小磨头”技术难以解决的磨头磨损、中频误差、边缘效应等问题，是目前国际上发展比较迅速的非球面加工技术。按照磁介质的不同，该技术可划分为磁研磨技术和磁流变技术。高分一号

实验室自1998年起开展了磁流变加工技术的研究，在国家自然科学基金“磁流变数控加工技术”的支持下，于2000年完成了原理性实验，获得重要实验数据，并通过自然基金委员会组织的验收。2008年，实验室与白国家工业大学科技工业园签署了合作协议，开展实用化设备研制，项目研制目前处于方案论证和前期准备阶段，各项工作进展顺利。项目完成后，可实现1m量级非球面反射镜加工精度优于10nmRMS。

离子束抛光技术是一种非球面超精加工技术，通常从面形精度15nmRMS左右开始加工，实现优于10nmRMS的加工精度。

实验室已经开展了前期原理性实验，实现了RB-SiC材料的高效率去除。目前研究仍处于原理实验阶段，拟就真空环境的机械传动、高精度控制、离子束准直等关键技术开展技术攻关，然后再开展整机设计、计算机软件等实用化技术研究。

实验室自2000年起开展高精度非球面加工技术研究。2005年在国内率先完成1.3m深焦比轻质非球面反射镜的研究工作，减重比达到65%，加工精度优于17nmRMS；2007年研制成功1.1m传输型详查相机SiC材料离轴非球面主镜，加工精度优于12nmRMS。

在高精度非球面加工技术方面，实验室分别采取了CCOS技术和CCP技术，并自行研制了FSGJ-3型非球面加工中心、两关节数控抛光机械手等专用加工设备。目前实验室已经具备2m量级轻质反射镜的制造技术平台，形成了高精度反射镜初始球面加工、轻量化、数控研磨/抛光、经典光学抛光、数控机械手抛光等系列加工能力，拥有数字干涉仪、平面标准镜、气浮光学平台等检测条件，具备零位干涉补偿检验、无像差点检验、离轴非球面检验的计算机辅助调整等技术能力。

实验室计划进一步扩大非球面加工口径，以满足日益增长的国防技术需求。为了满足高分辨对地观测工程中5~20m分辨力静止轨道相机、0.1~0.5m分辨力中低轨相机、天文望远镜等多方面的技术需求，计划开展4m量级轻质反射镜加工技术研究。

（2）反射镜组件应力耦合状态分析与解耦方法

反射镜组件加工、装配过程中引入的应力是影响反射镜制造精度及精度稳定性的主要影响因素之一，因此反射镜应力耦合分析与解耦技术是反射镜组件集成制造的关键技术。

反射镜在加工阶段的应力情况比较复杂，主要包括磨头压力引起的表面弯曲应力、磨削过程引入的热应力、材料去除引起镜面应力重新分布等，这些应力在加工过程中引起镜面变形，有可能引入“弹性让刀”等加工误差。

在安装反射镜支撑结构时，往往引入应力，引起反射镜变形。因此，反射镜支撑结构购的无应力装配技术是反射镜集成制造技术的重要组成部分。无应力装配技术主要包括无应力支撑结构设计和无应力机械装配与粘接两部分内容。

按照反射镜加工及支撑的力学、温度条件建立有限元模性进行工程分析，可以求解反射镜应力及分布，在此基础上开展应力解耦研究，并研制反射镜无应力工装或主动支撑型工装，获得优化的加工应力条件，以提高反射镜加工精度。

（3）轻质反射镜主动支撑技术

国外轻质反射镜的研制经验表明，对于2米以上口径的反射镜，采取被动支撑方式成本压力很大，而且很难满足高精度要求。因此主动支撑成为轻质反射镜支撑的首选技术。

主动支撑技术主要包括促进器的研制，轻质反射镜力学分析、热分析模型，支撑点位置优化，促进器载荷控制与反馈软硬件系统等几方面内容。实验室近期开展了主动支撑技术原理性实验，实现了综合精度优于60nmRMS，证明目前采取的技术手段原理正确，拟进行工程化研究。

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