快速反射镜是复合轴精密跟瞄系统的核心之一。为研究解耦快速反射镜旋转引起的光束偏转, 将快速反射镜的转动分解为纵轴和横轴的运动, 并建立空间直角坐标系。分别进行快速反射镜纵轴、横轴转动, 通过理论分析, 确立光束偏转与快速反射镜转动在空间直角坐标系内基本关系。针对典型情况, 分析出上述关系的简化模型, 便于工程简化运算, 并通过仿真进行了验证。

设计了一种基于双级复合平行板簧结构的大行程二维并联微位移平台, 以解决二维柔性平台尺寸大、行程小, 运动耦合误差大, 运动性能受加工误差影响等问题。设计的微位移平台在每个运动方向均采用两个音圈电机同时驱动, 通过调节两音圈电机信号比例来补偿加工误差造成的运动耦合误差, 完成X和Y方向的运动解耦, 从而降低系统对加工精度的依赖程度。根据卡氏第二定理建立了平台力学模型, 优化了平台尺寸参数, 并利用有限元仿真对设计的平台性能进行验证。最后, 搭建了微位移定位系统实验平台。实验结果表明: 设计的柔性平台行程与平台尺寸占比大, 定位精度高, 运动解耦性能得到大幅改善, 实现了±2.25 mm×±2.27 mm工作行程, 工作行程与平台尺寸占比约为1.73%, 运动耦合误差小于0.27%。