复杂光机功能部件拟实运行试验台集机械结构设计、运动学、计算机控制等多学科交叉融合,可在实验室条件下半实物模拟机载环境,对复杂光机功能部件进行测试,特别是针对机载航拍相机成像质量测试。地面拟实运行试验台能够模拟飞行姿态和飞行振动环境,且具有像移误差补偿的推扫和摆扫功能。作为一种具有特殊功能的模拟运动装置,拟实运行试验台的力学性能将直接影响到其动态特性,因此在地面拟实运行试验台设计阶段对其进行力学性能分析是非常必要的。本学位论文的主要研究内容如下:1)设计一种具有像移误差补偿的地面拟实运行试验台。通过对比国内外现有仿真平台结构类型以及根据课题要求的静、动态技术指标,对地面拟实运行试验台进行整体结构设计,其主要由飞行仿真平台、吸合式电磁振动台以及三轴精密稳定平台三部分组成,并简述各组成部分及功能。对各轴系以及组成部分的装配方式进行了阐述,同时对地面拟实运行试验台进行主要载荷的计算,综合考虑实际需求确定驱动电机的型号,以确定地面拟实运行试验台总体构型。2)对地面拟实运行试验台的主要部分进行静、动态力学特性分析。为便于进行有限元分析,将电机、轴承、振动台等复杂元件进行简化与等效处理,建立有限元模型。通过对机械台体进行静态力学分析得到相应的变形、应力和应变的云图,分析是否满足强度和刚度要求;通过动力学分析,得到前六阶模态的固有频率和振型特点,并分析地面拟实运行试验台的刚度薄弱位置。在模拟振动环境时为避免与振动台设置的振动环境频率发生共振,对三轴精密稳定平台进行模态分析了解其频率大小。3)飞行仿真平台是地面拟实运行试验台的关键部件,为获得合理的控制方案,对飞行仿真平台动力学耦合特性进行了研究。根据框架结构建立空间直角坐标系,通过理论分析推导飞行仿真平台动力学方程,并结合力矩电机简化模型建立俯仰框与横滚框的控制模型,应用解耦定理与逆系统方法对模型进行解耦计算,以获得飞行仿真平台的状态方程。4)对地面拟实运行试验台的回转精度进行测试。地面拟实运行试验台轴系的误差直接影响测角精度,分析产生误差的原因,通过自准直法对各轴进行回转精度测量,确定采用NORMAT5000双轴光电自准直仪进行实验检测,并完成数据的记录,分析所得的结果是否满足课题要求的技术指标。