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空间相机在轨长期运行时,光学元件和电子元件的老化以及空间环境的变化,会引起相机性能的变化。因此,空间相机存在性能稳定问题,进行在轨定标十分必要。尤其是利用星上定标系统进行在轨定标,该方法在许多国内外著名空间相机上都有应用。论文首先介绍了空间光学望远镜星上定标技术,根据SVOM卫星空间光学望远镜（Visible Telescope）的星上定标要求,提出了一种基于蜗轮蜗杆传动的星上定标系统。该系统主要由32个LED组成的定标光源、漫反射板、步进电机、蜗轮蜗杆减速器（i=50）和一个电位器等组成。漫反射板由聚四氟乙烯材料烧结制成,安装固定在铝合金制成的漫反射板框中。漫反射板框固定在蜗轮轴上,步进电机通过蜗杆驱动蜗轮,带动漫反射板转动。电位器与蜗轮轴通过一个挠性联轴器连接,监测漫反射板的转角。步进电机加电锁紧与单头蜗杆反向自锁相结合,实现对漫反射板的发射锁紧。轴承、蜗轮、蜗杆采用MoS2固体润滑方式。并完成了该星上定标系统的机械结构设计,包括LED定标光源组件设计、步进电机选型、蜗轮蜗杆减速器设计和漫反射板组件设计。接着应用有限元软件ANSYS Workbench建立了定标机构的简化有限元模型,并完成了模态分析、正弦振动响应分析和随机振动响应分析。模态分析得到了定标机构的前六阶模态频率176.45Hz、205.78Hz、394.07Hz、560.02Hz、689.08Hz、1032.3Hz和相应的模态振型。正弦振动响应分析和随机振动分析中,定标机构对Y方向的响应最大。正弦振动响应分析中,最大位移响应0.069mm,发生在漫反射板框外端;最大等效应力7.95MPa,发生在减速器壳体上。随机振动响应分析中,最大位移响应0.337mm,也发生在漫反射板框外端;最大等效应力40.43MPa,发生在减速器壳体上。正弦振动响应分析和随机振动响应分析结果中的最大等效应力远小于所用铝合金材料的屈服强度265MPa。最后对所研制的定标机构完成了力学环境试验,通过了鉴定级正弦振动和随机振动的考核。通过各轴向低量级正弦扫频试验,测得了定标机构的三向实际基频143Hz、220Hz、376Hz。试验结果与有限元分析结果Y方向误差6.46%,Z方向误差4.81%,在误差允许的范围内,两者基本一致,表明对定标机构进行的有限元分析,结果正确可靠。