衍射成像技术可以实现大口径、轻量化、低成本、可展开和高分辨率望远镜的空间部署,是光学对地观测卫星发展的一个重要的方向。鉴于运载火箭发射仓有限的空间,空间折叠展开技术是解决大孔径空间衍射望远镜研制和发射的关键技术。本文主要开展空间薄膜衍射望远镜主镜展开技术的研究,研究内容涉及以下几个方面。1.详细介绍衍射成像技术国内外发展现状,重点介绍美国在衍射成像系统研究中的发展现状和国内在衍射成像理论研究方面的进展,阐述衍射望远镜主镜展开技术研究的必要性。2.提出10米口径薄膜衍射望远镜主镜展开结构设计的指标和要求,并对衍射望远镜成像系统进行研究。研究结果表明:衍射透镜可以采用薄膜材料具有体积小、重量轻、分辨率高和设计灵巧等优点;衍射成像系统可以使用Schupmann提出的消色差理论实现宽光谱成像;与反射式成像系统相比衍射成像系统具有宽松的公差要求,有利于降低设计、加工和发射成本。3.采用模块化设计的思想将衍射望远镜主镜展开结构设计分为支撑结构设计、驱动结构设计、锁紧结构设计和定位结构设计。使用SolidWorks分别对所设计的展开结构进行建模,并利用有限元分析软件ANSYS对结构的关键部分进行有限元分析和评估。4.使用Adams虚拟样机仿真软件,对所设计的主镜展开结构进行运动学和动力学分析。驱动结构的运动学分析验证了驱动结构设计能够保证展开结构展开后的角度精度;锁紧结构的动力学仿真验证了锁紧结构设计的合理性和柔性元件弹片在锁紧过程中的变形等,并根据仿真的结果对结构的改进提出了建议;展开结构系统仿真采用简化模型,证明折叠展开设计的原理合理性。虚拟样机技术的应用目的是发现结构设计中存在的问题,并对结构设计提出合理化建议。