光机热一体化设计是改进空间光学仪器设计,优化系统总体设计参数的重要方法.集成分析法对设计方案综合性能的动态评估是一体化设计的核心,通过分析系统热光学性能,指导修改设计参数,实现系统光/机/热同步设计.以某空间光学仪器主镜系统的热控设计为例,介绍了这种方法在实际工程中的应用.

为保证高精度空间光学仪器的仪器精度,采用主动隔振Stewart平台作为多维振动隔离系统。基于加速度各向同性定义,考虑负载的质量几何特性,推导了加速度各向同性的解析数学表达式,揭示了各向同性、机构结构以及负载特性之间的联系,给出了柔顺中心的数学表达式以及各向同性Stewart平台的特征不变量。为降低系统非线性及耦合影响,提出以运动正交、加速度各向同性为指标的主动隔振Stewart平台设计,建立了生成一类加速度各向同性隔振Stewart平台的设计方法。

研究结构和热分析与光学分析之间的数据处理与格式转换.采用Zernike多项式作为接口工具,引入数据传输自动化技术,用Matlab编制了用于数据转换的接口程序,进行软件间的数据传输.以一甚高分辨率空间望远镜的主镜为例进行了光机热的集成分析,对变形后的系统重新优化.仿真结果表明了所用方法的正确性和接口程序的有效性.