在轨组装空间望远镜是将望远镜进行模块化,模块通过一次或多次发射送入预定轨道,并在轨道上完成整机组装、调试,能够彻底突破运载工具和单体大口径镜体制造能力的制约,是未来空间光学领域的必然发展方向。在轨组装空间望远镜的重点、难点在于大口径主镜的组装、调试。主镜由多个子镜模块阵列而成,入轨组装完成后通过具备大行程、高精度、抗振动、大刚度的精密促动器完成子镜间的共焦共位相调试以达到成像要求。对此,设计了一种粗精促动分离式精密促动器,促动器输出端采取柔性铰链机构,利用一组步进电机同时进行粗、精促动,采取理论分析与数值模拟相结合的研究方法进行分析,结果表明,所设计促动器能够提供20mm的行程范围,以及3nm的促动精度,能够满足空间组装式望远镜主动支撑系统及运载条件对促动器的需求。

本文在介绍近年来国内外空气静压丝杠发展现状的基础上，通过三种空气静压丝杠的实验数据，对三种空气静压丝杠的材料、结构形式及其性能进行了分析讨论。同时通过对比，总结出实现空气静压丝杠高刚性化的几种方法，并比较了各种实现方法的优缺点，为空气静压丝杠的实际设计与应用打下基础。

大孔径光学反射镜的支撑技术作为高分辨力相机的关键技术,既要兼顾反射镜的支撑刚度同时又要具有一定的柔性,能够适应温度变化对镜面的影响。大孔径光学反射镜采用球铰支撑可以极大地提高大孔径反射镜工作的可靠性,增强了反射镜的适应能力。本文通过几种反射镜支撑方式的比较,对大孔径光学反射镜球铰支撑的结构设计进行了论述,同时为了验证设计的可行性采用了非线性分析方法,对实际模型进行解算,确定了球铰支撑预紧力的选取范围为5～1500N。通过模拟件试验验证了采用球铰支撑的反射镜能够满足倾斜量〈5″的设计要求,使反射镜在一定的工作环境中能够稳定地工作,满足系统成像的需要。本文可为大孔径光学反射镜支撑技术提供一定的参考和借鉴。