车载长波红外线列扫描成像系统光机结构设计

针对车载光电系统对作用距离和环境适应性的要求，设计了长波红外线列扫描成像系统的光机机构。基于光学探测需求与红外材料限制，采用带保护窗口的折反式光学方案，结合校正透镜组实现像差校正和动态调焦功能，使系统在-40~60 ℃温度范围内能够正常工作。提出基于工程塑料的柔性窗口组件结构，在实现轻量化的同时提升密封与抗振性能；构建铝制主镜室与殷钢支撑杆相结合的复合式主光学结构，有效抑制宽温变引起的热变形；设计多自由度次镜调节机构，兼顾装调精度与工程效率。有限元分析结果表明，整机质量为28.3 kg时，一阶固有频率为204 Hz，额定振动载荷下最大应力为53.9 MPa，结构动态刚度和强度满足车载使用要求。经实验室测试，系统对目标成像清晰、噪声等效温差（Noise Equivalent Temperature Difference，NETD）为40 mK；外场试验中，系统在经历振动环境后，在-30 ℃低温条件下仍能稳定成像，验证了其光机结构具有优异的环境适应性和工程实用性。