朱磊,司福祺,陈军,刘凤垒,赵敏杰,邱晓晗

(1合肥学院生物食品与环境学院,安徽 合肥 230601;2中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽 合肥 230031)

0 引 言

卫星遥感监测技术具有全球覆盖、多光谱、大信息量等特点,能实时反映大范围内的大气环境变化情况,是获取环境信息的重要途径之一[1]。大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)通过天底推扫的工作方式探测地球大气或地表反射、散射的紫外/可见光辐射,获取光谱信息,定量反演二氧化硫、二氧化氮、臭氧等大气痕量气体的全球分布情况[2,3]。在EMI的研制过程中需要专用的测试转台对其进行技术指标测试,常见的二维转台多为整体式,回转框架为U型或O型结构,且仅能在底部安装负载,无法满足光谱仪两个窗口的全视场测试需求。本文根据EMI光学系统的装调方式以及视场角、光谱分辨率、空间分辨率等技术要求,确定转台设计指标,设计二维转台的机械结构,使用三维设计软件对转台进行特征建模,并对转台的电机、减速机、轴承等重要零部件进行选型。回转框架作为转台的核心部件需要在不同的工况下承受载荷,为保证其刚度、强度以及稳定性,利用有限元分析软件对其进行静力学仿真,分析结果验证了框架结构设计的合理性。

1 任务分析

光谱仪具有两个方向的视场角,其中对地观测窗口的视场角为114°,太阳窗口的视场角为14°,视场范围如图1所示。……