程志峰，李 明，程 欣

(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

中国科学院航空光学成像与测量重点实验室，吉林长春130033)

1 引言

现代光电跟踪侦察平台被广泛应用于各种海、陆、空光电火控侦察系统，其装载系统中的有效载荷多以红外或可见光镜头为主。为了满足战场发现、识别和跟踪的需要，镜头普遍采用连续变焦系统。由于受材料结构、制造工艺、环境温度和安装方式等方面的影响，连续变焦的光轴一致性很难保证。光轴偏移量的大小直接影响设备的指向精度，因此有必要对高低温工况下的光轴变化进行定量的估算［1-3］。

UG是美国UGS公司发布的CAD/CAE/CAM一体化的三维参数化设计软件，它在航空航天、汽车、通用机械等领域有着广泛的应用。UG提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品的开发设计、加工和分析实现了数据的无缝集成。该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能，而且在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高了设计的可靠性［4］。

本文根据变焦镜头的光学设计结果，初步确定镜头的光机结构初始方案。对初始方案中影响光轴偏移量的主镜筒及其安装基座的安装方式进行了有限元仿真。利用UG的CAE模块预估镜筒自身的变形量，进而间接估算出光轴偏移量。最后对不同的安装方式进行了优化，依据优化结果确定了最终的安装方式。对镜头实物进行了振动试验和光学传递函数检测，振动试验结果表明:结构动力学特性良好;光学传递函数检测结果表明:光学系统成像质量良好，可满足指标要求［5］。……