白 杰，孙熠璇，刘子嘉，杜建祥

（北京空间机电研究所，北京 100094）

0 引言

空间相机在轨工作时处于微重力（10-3g～10-4g）环境，而其装配与测试一般在地面重力环境下进行，因此需要进行重力卸载来模拟空间微重力环境[1]，以保证成像光路中所有光学元件的面形、位移及角度在地面测试过程中与在轨成像时一致。空间相机对光学元件的面形及位置精度有极高的要求，特别是具备可见光成像功能的空间飞行器，其反射镜的面形RMS 一般需要达到(1/50)λ，甚至(1/60)λ；反射镜的位置精度一般需要达到0.01 mm 级别，甚至μm 级别。同时，受火箭发射能力及发射成本的制约，常常要求空间相机的光机主体进行结构轻量化设计，因此空间相机常具有尺寸大、刚度低的特点，且其光机系统对位置稳定性要求很高，使得空间相机地面装调过程中的微重力环境模拟异常复杂困难。在空间相机地面装调重力卸载仿真计算过程中，仿真模型较结构实际状态存在误差，故一般要求仿真计算的反射镜面形RMS 及位置精度优于指标要求的30%，因而对于一般的反射镜，仿真计算结果需满足其面形RMS 优于(6/1000)λ，位置变化量小于1 μm。

针对空间相机及其他空间飞行器的地面微重力环境模拟，诸多学者设计了不同的重力补偿方案和重力卸载结构[2-6]，但未发现有文献提出有效的重力卸载点选取及卸载力计算方法。然而，随着超轻量化空间遥感相机、2～4 m 大口径及4～10 m 超大口径空间遥感相机的研制逐渐成为国内外光学……