4-32  光学平台减振方法初步分析

赵忠杰

光学ATP(捕获、跟踪和瞄准)系统对其支撑平台在振动环境下的稳定性要求很高，由于对ATP系统稳定跟踪精度有明显影响的是相对惯性空间的角振动，而不是线振动，结合ATP系统的稳定跟踪能力，要求减振平台沿任意轴向的角振动功率谱密度在1~50 Hz频带内满足指标。

在设计平台的被动减振结构时，选用一种高性能的空气弹簧产品，其固有频率达1 Hz以下，其刚度K=110 kN/m，承重为952.4 kg；以及一种刚度K=340 kN/m，阻尼系数为0.05，有效直径为f500 mm的直筒约束膜式KZ₂型的空气弹簧进行分析，根据振动环境的测量数据，计算平台的减振效果。结果表明，仅仅用被动减振方法不能满足ATP在低频段(10~15 Hz以下)的要求，必须采用主动和被动相结合的方法，才能达到减振指标。

主动致稳采用中等体积气室的半被动气动式和机械悬挂式(带音圈作动器)组合系统，和先进的双主动控制减振系统，分析其减振性能曲线及环境激励数据。应用上述两种主动控制装置的减振效果(位移功率谱密度)比较，表明用主动控制后的平台响应基本上可以满足ATP的要求，实现对ATP系统在振动环境下的稳定支撑和致稳。另外，可适当放宽ATP对其支撑平台在5 Hz以下的稳定指标要求，这样对整个结构的设计有利。