一种高可靠光学系统优化设计方法技术方案

本发明专利技术公开一种高可靠光学系统优化设计方法，包括：开展光学结构和光学元件力热仿真分析，求得光学结构的强度分布和最大应力分布；同时，求得光学元件尺寸变化的频数分布和累计频率分布，并记录仿真的总次数和光学元件尺寸变化满足要求的次数；根据光学结构强度分布和最大应力分布，计算光学结构可靠度；同时，根据光学元件仿真总次数和光学元件尺寸变化满足要求的次数，计算光学元件可靠度；利用光学结构可靠度和光学元件可靠度，计算光学系统的可靠度，本发明专利技术一方面，给出了光学系统可靠度的定量评估，量化指导光学系统可靠性的设计提高；另一方面，给出了针对光学系统各组成部分以及各组成部分之间设计匹配性的验证试验。分以及各组成部分之间设计匹配性的验证试验。分以及各组成部分之间设计匹配性的验证试验。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠光学系统优化设计方法


[0001]本专利技术属于光学系统设计
，特别是一种高可靠光学系统优化设计方法。

技术介绍

[0002]随着科技和军事的发展，高可靠光学系统在资源勘测、地产评估、减灾、环境、监视、军事侦察和监视、海洋开发、气象预报等各个领域都有极为广泛的应用前景，是经济建设和国防建设的重要手段。同时，由于对高可靠光学系统视场、分辨率和像质要求的不断提高，再加上对高可靠光学系统日益严格的体积、重量和成本限制，使得高可靠光学系统结构日益复杂化。这就对高可靠光学系统的可靠性提出了更加巨大的挑战。
[0003]高可靠光学系统在整个工作历程中，往往需要随着外部环境的变化，经历不同的甚至差异很大变动剧烈的力热环境。这对光学产品的强度、刚度、尺寸稳定性能适应不同环境提出了很高的要求。而能够充分适应这些环境，光学产品就能够可靠地工作，所以针对高可靠光学系统设计优化多集中于加强设计，避免光学结构和镜面变形。但在目前的设计优化过程中，存在两个问题。一个是，缺乏对光学系统可靠度的定量预计，无法从提高可靠性角度量化指导设计优化，导致设计优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高可靠光学系统优化设计方法，其特征在于，包括：步骤一，开展高可靠光学系统优化设计，形成设计方案；步骤二，以设计方案为输入，开展光学结构和光学元件力热仿真分析，将光学系统的外部受力，光学结构的模型和材料参数，代入仿真软件，通过反复抽样仿真计算，求得光学结构的强度分布和最大应力分布；同时，将光学系统的外部热环境，光学元件的模型和材料参数，代入仿真软件，通过反复抽样仿真计算，求得光学元件尺寸变化的频数分布和累计频率分布，并记录仿真的总次数和光学元件尺寸变化满足要求的次数；步骤三，根据光学结构强度分布和最大应力分布，计算光学结构可靠度；同时，根据光学元件仿真总次数和光学元件尺寸变化满足要求的次数，计算光学元件可靠度；步骤四，利用光学结构可靠度和光学元件可靠度，计算光学系统的可靠度；步骤五，根据光学系统设计要求判断光学系统可靠度是否满足需求，如不满足重复进行步骤一到步骤五；如满足，则开展试验验证；步骤六，对光学系统开展试验验证；步骤七，根据试验结果判断光学系统是否通过验证试验，如不通过重复进行步骤一到步骤七；如通过，则保存并固化光学系统设计。2.根据权利要求1所述的高可靠光学系统优化设计方法，其特征在于，在步骤三中，根据光学结构强度与光学结构最大应力服从正态分布，确定结构设计的安全余量。3.根据权利要求2所述的高可靠光学系统优化设计方法，其特征在于，利用所述安全余量大于0的概率来确定光学结构可靠度。4.根据权利要求1所述的高可靠光学系统优化设计方法，其特征在于，在步骤三中，通过输入结构材料参数的中心值和标准差，以及结构加工尺寸的中心值和标准差，进行多次抽样，得出镜面变形量的频率分布。5.根据权利要求4所述的高可靠光学系统优化设计方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴瀛，胡航，张会平，童雨，许鹏，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：