Подтверждение работоспособности модели

Для проверки правильности расчета возьмем в качестве прототипаEROS-Bи сравним полученный нами результат и характеристики прототипа.

Таблица 1 – Исходные данные

Параметр	EROS-B	Результат расчета
Масса M, кг
Фокальное расстояние f, м	8,25	8,09
Диаметр апертуры, м	0,5	0,51
Поле зрения 2 β, град.	1,5	1,58

 

Все результаты расчета сходятся с данными прототипа в допустимой погрешности, что подтверждает, что данная модель может с некоторыми отклонениями давать верные характеристики.

Анализ влияния пространственного разрешения оптико-электронного комплекса на массогабаритные характеристики и подбор оптимальных параметров системы

Рассмотрим КА малые (500-1000 кг.), мини (100-500 кг.), и микро (10-100 кг.).

Варьируемый параметр – R. Высоту H – принимаем постоянным.

Пусть масса ЦА (ОЭК) – 35% от массы всего КА. Варьируя разрешение с шагом 0,05 метра получаем зависимость, приведенную в таблице 2.

Таблица 2 – Зависимость массы КА от отношения R/H

R, м.	R/H, б/р	MОЭК, кг.	МКА, кг
4,1	7,96∙10^6	3,473	9,923
	7,77∙10^6	3,569	10,197
3,9	7,57∙10^6	3,673	10,494
3,8	7,38∙10^6	3,786	10,817
3,7	7,18∙10^6	3,907	11,163
3,6	6,99∙10^6	4,039	11,540
3,5	6,80∙10^6	4,182	11,949
3,4	6,60∙10^6	4,338	12,394
3,3	6,41∙10^6	4,509	12,883
3,2	6,21∙10^6	4,696	13,417
3,1	6,02∙10^6	4,902	14,006
	5,83∙10^6	5,121	14,631
2,9	5,63∙10^6	5,38	15,371
2,8	5,44∙10^6	5,658	16,166
Продолжение таблицы 2
R	R/H	MОЭК	МКА
2,7	5,24∙10^6	5,969	17,054
2,6	5,05∙10^6	6,317	18,049
2,5	4,85∙10^6	6,708	19,166
2,4	4,66∙10^6	7,15	20,429
2,3	4,47∙10^6	7,652	21,863
2,2	4,27∙10^6	8,225	23,5
2,1	4,08∙10^6	8,884	25,383
	3,88∙10^6	9,648	27,566
1,9	3,69∙10^6	10,538	30,109
1,8	3,50∙10^6	11,586	33,103
1,7	3,30∙10^6	12,83	36,657
1,6	3,11∙10^6	14,324	40,926
1,5	2,91∙10^6	16,138	46,109
1,4	2,72∙10^6	18,373	52,494
1,3	2,52∙10^6	21,167	60,477
1,2	2,33∙10^6	24,726	70,646
1,1	2,14∙10^6	29,357	83,877
	1,94∙10^6	35,538	101,54
0,9	1,75∙10^6	44,042	125,83
0,8	1,55∙10^6	56,198	160,57
0,7	1,36∙10^6	74,425	212,64
0,6	1,17∙10^6	103,527	295,79
Продолжение таблицы 2
R	R/H	MОЭК	МКА
0,5	9,70∙10^6	154,128	440,366
0,4	7,80∙10^6	253,616	724,617
0,3	5,80∙10^6	490,703	1402,009
0,2	3,90∙10^6		3682,857

 

Рисунок 3 – График зависимости массы КА от отношения R/H

 

В таблице 2 приведены результаты расчета. По графику на рисунке 3 видно, что уменьшение пространственного разрешения ниже 0,5 м влечет за собой несоизмеримое увеличение массы. Аналогично можно проследить похожую тенденцию при увеличении пространственного разрешения, т.е. после определенного значения разрешения, масса изменяется незначительно и дельнейшее ухудшение разрешения нецелесообразно.

Область, в которой имеет смысл изменять значение разрешения ограничивается значениями 0,6 – 1,8 м (Рисунок 4).

Рисунок 4 – График зависимостимассы КА от отношения R/H

 

МЕТОДИКА РАСЧЕТА МАССОВО-ГАБАРИТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕХЗЕРКАЛЬНОГО ОБЪЕКТИВА

Трехзеркальный объектив

Трехзеркальный объектив состоит из вогнутого гиперболоидального зеркала 1, выпуклого сферического зеркала 2 и вогнутого зеркала 3, имею- щего форму сплюснутого сфероида (Рисунок 5)[4].

Рисунок 5 - Схема трехзеркального объектива. 1 – положительное вогнутое первое зеркало; 2 –отрицательное выпуклое второе зеркало, 3 – положительное вогнутое третье зеркало; s′ – расстояние от вершины зеркала 2 до плоскости изображения; d – расстояние между зеркалами 2 и 1, 3; l = s′ + d – расстояние от последнего зеркала 3 до плоскости изображения;ω_min – минимальный угол наклона внеосевого пучка лучей.

Оптическая система является центрированной, имеющей общую оптическую ось. Для устранения экранирования первое и третье зеркала имеют форму сегментов. С целью упрощения изготовления зеркал, а также облегчения сборки и юстировки эти зеркала заключены в общую цилиндрическую оправу, а их вершины совпадают. Апертурной диафрагмой служит оправа сферического зеркала. Она находится в фокусе третьего зеркала, благодаря чему достигается телецентрический ход лучей в пространстве изображений.

Рассмотрим методику расчета этого объектива, позволяющую вычислить конструктивные параметры системы при заданном фокусном расстоянии f′, диафрагменном числе – K, удалении плоскости изображения вершины выпуклого зеркала – s′.