CN117284498B - 一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，包括展开机构，还包括光路偏移补偿系统和载荷本体，展开机构包括空间盘绕式伸展臂、伸展臂底座和伸展臂顶板，光路偏移补偿系统包括光路偏移补偿机构和双目相机，空间盘绕式伸展臂和光路偏移补偿机构均通过伸展臂底座固定于卫星本体上，光学载荷包括光学传感器和镜头，光学传感器固定安装于光路偏移补偿机构上，双目相机和镜头均通过伸展臂顶板固定于空间盘绕式伸展臂顶部。本发明属于航天器设计与技术领域，具体提供了一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，通过光路偏移补偿机构与双目相机构成光路偏移补偿系统，弥补盘绕伸展式光学载荷中图像传感器相对于镜头光路的偏移。

Description

一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷

技术领域

本发明属于航天器设计与技术领域，具体为一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷。

背景技术

传统的光学遥感卫星和太空望远镜等航天器出于图像分辨率的要求，其光学载荷中的大型镜筒结构虽然保证光学系统固定精度和大焦距要求，但严重增加了卫星的质量和尺寸包络。而近年来，随着光学仪器技术不断进步和航天产业发展，利用质量、尺寸有限的微小卫星实现大型光学载荷的功能成为研究热点。

盘绕式伸展臂是一种一维线性展开机构，利用纵梁盘压收拢时储存的应变能实现伸展，具有质量小、跨度大，具有大柔性、高压缩比的特点，可广泛应用于空间平台、深空探测装置及各种科学试验卫星上。盘绕式伸展臂可作为盘绕伸展式光学载荷的镜筒结构部分，盘绕式伸展臂展开后可为光学载荷提供大焦距需求，同时大大减少其质量和发射包络尺寸。但盘绕式伸展臂由于柔性较大，展开后的盘绕伸展式光学载荷的光路会产生不可忽视的偏移，对成像产生严重影响。因此，需要提出一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，解决光学载荷在质量、体积和精度之间的矛盾问题。

发明内容

针对上述情况，为弥补上述现有缺陷，本发明提供了一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，通过光路偏移补偿机构与双目相机构成光路偏移补偿系统，弥补盘绕伸展式光学载荷中图像传感器相对于镜头光路的偏移，提高盘绕伸展式光学载荷的成像精度。

本发明提供如下的技术方案：本发明提出的一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，包括展开机构，所述展开机构包括空间盘绕式伸展臂、伸展臂底座和伸展臂顶板，还包括光路偏移补偿系统和载荷本体，所述光路偏移补偿系统包括光路偏移补偿机构和双目相机，所述空间盘绕式伸展臂和光路偏移补偿机构均通过伸展臂底座固定于卫星本体上，所述盘绕伸展式光学载荷包括光学传感器和镜头，所述光学传感器固定安装于光路偏移补偿机构上，所述双目相机和镜头均通过伸展臂顶板固定于空间盘绕式伸展臂顶部。

进一步地，本发明所述的空间盘绕式伸展臂包括铰接式三角形横架、三根通长纵杆、对角加劲索和铰接头，所述纵杆长度与空间盘绕式伸展臂展开状态相同，所述纵杆材料为钛镍形状记忆合金；所述铰接式三角形横架垂直于纵杆平面，所述铰接式三角形横架与纵杆在三个角点处通过铰接头相连接；所述对角加劲索为相邻铰接式三角形横架间斜拉的钢丝；所述空间盘绕式伸展臂有收拢与展开两种状态。

进一步地，本发明所述的光路偏移补偿机构为XY-3-RPS机构，所述光路偏移补偿机构包括XY平面滑台和3-RPS并联机构，所述XY平面滑台由两个伺服滑台构成，所述XY平面滑台安装于伸展臂底座上，所述3-RPS并联机构安装于XY平面滑台上，所述光学传感器安装于3-RPS并联机构上。

进一步地，一组所述伺服滑台的静平台固定安装于另一组所述伺服滑台的动平台上，位于下方的一组所述伺服滑台的静平台固定安装于伸展臂底座上，所述伺服滑台包括静平台、动平台、交叉滚子导轨和微型伺服电缸，所述交叉滚子导轨和微型伺服电缸安装在静平台和动平台之间，所述微型伺服电缸通过齿轮减速器和丝杆滑台实现直线作动，所述微型伺服电缸内部集成有编码器和力传感器，所述微型伺服电缸的端部与动平台固连，所述微型伺服电缸的根部与静平台铰接。

进一步地，本发明所述的光路偏移补偿机构包括3-RPS并联机构、伺服滑台、电动旋转平台和转接板，所述电动旋转平台安装于伸展臂底座上，所述转接板设于电动旋转平台上，所述伺服滑台设于转接板上，所述3-RPS并联机构设于伺服滑台上，所述光学传感器安装于3-RPS并联机构上。

进一步地，本发明所述的电动旋转平台选用TBR200型电动旋转平台，所述电动旋转平台采用蜗轮蜗杆传动方式，定位精度小于0.05°，所述电动旋转平台和伺服滑台之间通过转接板螺钉连接。

进一步地，本发明所述的伺服滑台包括静平台、动平台、交叉滚子导轨和微型伺服电缸，所述静平台通过转接板与电动旋转平台相连，所述交叉滚子导轨和微型伺服电缸安装在静平台和动平台之间，所述微型伺服电缸通过齿轮减速器和丝杆滑台实现直线作动，所述微型伺服电缸内部集成有编码器和力传感器，所述微型伺服电缸的端部与动平台固连，所述微型伺服电缸的根部与静平台铰接。

进一步地，本发明所述的所述3-RPS并联机构包括定位台、载物台、铰链支座和运动支链，所述定位台通过螺钉固定安装于动平台上，所述运动支链设有三组，三组所述运动支链分别为第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链，三组所述运动支链均匀分布设于定位台和载物台之间，所述定位台的上表面安装有三个正三角形分布铰链支座，每个所述铰链支座的转动方向垂直于铰链支座到定位台中心的连线，所述载物台上预留有机械接口，所述机械接口用于安装光学传感器，所述载物台下面安装有三个正三角形分布铰链支座，每个所述铰链支座的转动方向垂直于铰链支座到载物台平台中心的连线，所述第一运动支链、第二运动支链、第三运动支链的两端分别安装在定位台和载物台的铰链支座上，上述三组所述运动支链的结构完全相同，所述运动支链包括铰链接头、伺服直线作动器和关节轴承接头，所述铰链接头与定位台铰链支座通过铰链销连接，所述伺服直线作动器一端与所述铰链接头固连；所述关节轴承接头与载物台铰链支座通过铰链销连接，所述伺服直线作动器另一端与所述关节轴承接头固连。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明提出的一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，具体具有下述优点：

（1）本发明的具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，以空间盘绕式伸展臂为展开机构，满足了光学载荷对大焦距的需求，同时大大减少其质量和发射包络尺寸；

（2）本发明含有的五自由度调节能力的光路偏移补偿机构，承载能力较大，结构简单，适合应用于光学载荷的精密控制。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明整体立体结构示意图；

图2为本发明整体主视结构示意图；

图3为本发明空间盘绕式伸展臂的局部示意图；

图4为本发明铰接式三角横架示意图；

图5为本发明的空间盘绕式伸展臂展开过程示意图；

图6为本发明的实施例一的光路偏移补偿机构的结构示意图；

图7为本发明的实施例二的光路偏移补偿机构的结构示意图；

图8为本发明的实施例二的伺服滑台、电动旋转平台和转接板的组合结构示意图；

图9为本发明的伺服滑台的部分内部结构示意图；

图10为本发明的3-RPS并联机构的结构示意图。

其中，1、空间盘绕式伸展臂，101、铰接式三角形横架，102、纵杆，103、对角加劲索，104、铰接头，2、伸展臂底座，3、光路偏移补偿机构，4、光学传感器，5、伸展臂顶板，6、双目相机，7、镜头，8、伺服滑台，801、静平台，802、动平台，803、交叉滚子导轨，804、微型伺服电缸，9、XY平面滑台，10、3-RPS并联机构，1001、定位台，1002、载物台，1003、铰链支座，1004、铰链接头，1005、伺服直线作动器，1006、关节轴承接头，11、第一运动支链，12、第二运动支链，13、第三运动支链，14、电动旋转平台，15、转接板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1和图2所示，本实施例提出的一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，包括展开机构，还包括光路偏移补偿系统和载荷本体，展开机构包括空间盘绕式伸展臂1、伸展臂底座2和伸展臂顶板5，其中，空间盘绕式伸展臂1是实现展开功能的主体，光路偏移补偿系统包括光路偏移补偿机构3和双目相机6，空间盘绕式伸展臂1和光路偏移补偿机构3均通过伸展臂底座2固定于卫星本体上，盘绕伸展式光学载荷包括光学传感器4和镜头7，光学传感器4固定安装于光路偏移补偿机构3上，双目相机6和镜头7均通过伸展臂顶板5固定于空间盘绕式伸展臂1顶部，在卫星发射阶段，空间盘绕式伸展臂1处于盘绕收拢状态，卫星入轨后，空间盘绕式伸展臂1将在卫星指令的控制下展开。展开完成后，盘绕伸展式光学载荷的光路偏移补偿系统进入工作模式。双目相机6的内参矩阵和基础矩阵是在地面上通过标定来确定的。在太空中双目相机6在伸展臂顶板5上连续拍摄光学传感器4的左右照片，然后通过尺度不变特征转换算法（SIFT）在两个图像中寻找光学传感器4的特征点并计算对应特征点之间的视差，从而获得伸展臂底座2特征点在双目相机6中的坐标，最后根据伸展臂底座2特征点的真实的三维坐标，使用点云匹配算法估计出光学传感器4相对于双目相机6的相对位姿，最后根据机械装配的相对位置得到光学传感器4相对于镜头7的相对位姿。控制系统根据双目相机6的反馈量，对光路偏移补偿机构3发出运动指令，直到镜头7和光学传感器4之间固定精度满足要求，保证了光学系统的稳定成像。

具体地，参阅图3、图4和图5，在本实施例中，空间盘绕式伸展臂1包括铰接式三角形横架101、三根通长纵杆102、对角加劲索103和铰接头104，其中，纵杆102长度与空间盘绕式伸展臂1展开状态相同，纵杆102材料为钛镍形状记忆合金，具有超弹性和形状记忆效应，收拢时沿周向盘绕，展开时提供横向弯曲刚度与强度；纵杆102垂直于铰接式三角形横架101平面，铰接式三角形横架101与纵杆102在三个角点处通过铰接头104相连接，收拢时限制纵杆102的盘绕半径，展开时承担横向剪切载荷；对角加劲索103为相邻铰接式三角形横架101间斜拉的钢丝，能够承受预应力，限制相邻横架的空间对角线位移，收拢时松弛，展开后可提高伸展臂的抗剪切和抗扭转刚度；空间盘绕式伸展臂1有收拢与展开两种状态，收拢状态下纵杆102沿周向盘绕贮存应变能，解锁后其内部应变能将在几何协调约束下转化为轴向动能，最终形成稳定的展开状态；空间盘绕式伸展臂1有收拢与展开两种状态。

实施例一，具体地，参阅图6，在本实施例中，本发明光路偏移补偿机构3为XY-3-RPS机构，光路偏移补偿机构3包括XY平面滑台9和3-RPS并联机构10，XY平面滑台9由两个伺服滑台8构成，XY平面滑台9安装于伸展臂底座2上，3-RPS并联机构10安装于XY平面滑台9上，光学传感器4安装于3-RPS并联机构10上，其中XY平面滑台9带动光路偏移补偿机构3和光学传感器4在XY平面内运动，负责控制镜头7的光路通过光学传感器4平面中心；3-RPS并联机构10带动光学传感器4沿X轴、Y轴转动和沿Z轴平动，负责控制镜头7的光路垂直于光学传感器4，并让镜头7的焦点落在光学传感器4的平面上。

具体地，参阅图9，在本实施例中，一组伺服滑台8的静平台801固定安装于另一组伺服滑台8的动平台802上，位于下方的一组伺服滑台8的静平台801固定安装于伸展臂底座2上，伺服滑台8包括静平台801、动平台802、交叉滚子导轨803和微型伺服电缸804，交叉滚子导轨803和微型伺服电缸804安装在静平台801和动平台802之间，交叉滚子导轨803不仅在运动方向上摩擦力极小，提高了伺服滑台8的负载能力，而且还具有体积小、质量轻、可承受各个方向的载荷的优点，在减小了伺服滑台8质量、体积的同时保证滑台的稳定性，微型伺服电缸804通过齿轮减速器和丝杆滑台实现直线作动，微型伺服电缸804内部集成有编码器和力传感器，具有出力大、位移分辨率高、断电自锁等能力，微型伺服电缸804的端部与动平台802固连，微型伺服电缸804的根部与静平台801铰接，当光学传感器4需要进行平面运动时，控制器将其分解为两个方向垂直的直线运动，并向两个的伺服滑台8发送独立的运动指令，微型伺服电缸804将直接控制静平台801和动平台802的相对运动，同时反馈电缸的位移、受力等信息。

具体地，参阅图10，在本实施例中，本发明3-RPS并联机构10包括定位台1001、载物台1002、铰链支座1003和运动支链，定位台1001通过螺钉固定安装于动平台802上，优选地，运动支链设有三组，三组运动支链分别为第一运动支链11、第二运动支链12和第三运动支链13，三组运动支链均匀分布设于定位台1001和载物台1002之间，定位台1001的上表面安装有三个正三角形分布铰链支座1003，每个铰链支座1003的转动方向垂直于铰链支座1003到定位台1001中心的连线，载物台1002上预留有机械接口，机械接口用于安装光学传感器4，载物台1002下面安装有三个正三角形分布铰链支座1003，每个铰链支座1003的转动方向垂直于铰链支座1003到载物台1002平台中心的连线，第一运动支链11、第二运动支链12、第三运动支链13的两端分别安装在定位台1001和载物台1002的铰链支座1003上，上述三组运动支链的结构完全相同，运动支链包括铰链接头1004、伺服直线作动器1005和关节轴承接头1006，铰链接头1004与定位台1001铰链支座1003通过铰链销连接，伺服直线作动器1005一端与铰链接头1004固连，铰链接头1004和定位台1001铰链支座1003充当第一运动支链11的转动关节R，伺服直线作动器1005充当可执行精确直线运动，并反馈作动器位置、速度和轴向受力等信息，伺服直线作动器1005充当第一运动支链11的移动关节P；关节轴承接头1006与载物台1002铰链支座1003通过铰链销连接，伺服直线作动器1005另一端与关节轴承接头1006固连，关节轴承接头1006与载物台1002铰链支座1003充当运动支链的球铰关节S，上述的三组运动支链和定位台1001、载物台1002构建起闭链的3-RPS并联机构10，当伺服直线作动器1005改变三条运动支链的长度时，关节约束使得运动支链与载物台1002在空间中移动；当光学传感器4需要调整焦距（Z方向位移）或探测器平面方向（沿X轴和Y轴的转动）时，控制器通过3-RPS并联机构10的运动学逆解方程计算第一运动支链11、第二运动支链12、第三运动支链13的长度，并向三条运动支链的伺服直线作动器1005发送独立的运动指令，伺服直线作动器1005同时会反馈其位移信息，控制器通过运动学正解方程计算其实时运动位置，进而带动光学传感器4运动到预定位置。

实施例二，具体地，参阅图7，在本实施例中，本发明光路偏移补偿机构3包括3-RPS并联机构10、伺服滑台8、电动旋转平台14和转接板15，电动旋转平台14安装于伸展臂底座2上，转接板15设于电动旋转平台14上，伺服滑台8设于转接板15上，3-RPS并联机构10设于伺服滑台8上，光学传感器4安装于3-RPS并联机构10上。

具体地，参阅图8，在本实施例中，本发明电动旋转平台14选用TBR200型电动旋转平台14，电动旋转平台14采用蜗轮蜗杆传动方式，定位精度小于0.05°，可实现盘绕式伸展臂整体的高精度Z方向转动调节，电动旋转平台14和伺服滑台8之间通过转接板15螺钉连接，二者组合起来能够实现空间盘绕式伸展臂1在XY平面内的平动调节。

具体地，参阅图9，在本实施例中，本发明伺服滑台8包括静平台801、动平台802、交叉滚子导轨803和微型伺服电缸804，静平台801通过转接板15与电动旋转平台14相连，交叉滚子导轨803和微型伺服电缸804安装在静平台801和动平台802之间，微型伺服电缸804通过齿轮减速器和丝杆滑台实现直线作动，微型伺服电缸804内部集成有编码器和力传感器，微型伺服电缸804的端部与动平台802固连，微型伺服电缸804的根部与静平台801铰接。

具体地，参阅图10，在本实施例中，本发明3-RPS并联机构10包括定位台1001、载物台1002、铰链支座1003和运动支链，定位台1001通过螺钉固定安装于动平台802上，优选地，运动支链设有三组，三组运动支链分别为第一运动支链11、第二运动支链12和第三运动支链13，三组运动支链均匀分布设于定位台1001和载物台1002之间，定位台1001的上表面安装有三个正三角形分布铰链支座1003，每个铰链支座1003的转动方向垂直于铰链支座1003到定位台1001中心的连线，载物台1002上预留有机械接口，机械接口用于安装镜头7，载物台1002下面安装有三个正三角形分布铰链支座1003，每个铰链支座1003的转动方向垂直于铰链支座1003到载物台1002平台中心的连线，第一运动支链11、第二运动支链12、第三运动支链13的两端分别安装在定位台1001和载物台1002的铰链支座1003上，上述三组运动支链的结构完全相同，运动支链包括铰链接头1004、伺服直线作动器1005和关节轴承接头1006，铰链接头1004与定位台1001铰链支座1003通过铰链销连接，伺服直线作动器1005一端与铰链接头1004固连，铰链接头1004和定位台1001铰链支座1003充当第一运动支链11的转动关节R，伺服直线作动器1005充当可执行精确直线运动，并反馈作动器位置、速度和轴向受力等信息，伺服直线作动器1005充当第一运动支链11的移动关节P；关节轴承接头1006与载物台1002铰链支座1003通过铰链销连接，伺服直线作动器1005另一端与关节轴承接头1006固连，关节轴承接头1006与载物台1002铰链支座1003充当运动支链的球铰关节S，上述的三组运动支链和定位台1001、载物台1002构建起闭链的3-RPS并联机构10，当伺服直线作动器1005改变三条运动支链的长度时，关节约束使得运动支链与载物台1002在空间中移动；当光学传感器4需要调整焦距（Z方向位移）或探测器平面方向（沿X轴和Y轴的转动）时，控制器通过3-RPS并联机构10的运动学逆解方程计算第一运动支链11、第二运动支链12、第三运动支链13的长度，并向三条运动支链的伺服直线作动器1005发送独立的运动指令，伺服直线作动器1005同时会反馈其位移信息，控制器通过运动学正解方程计算其实时运动位置，进而带动光学传感器4运动到预定位置。

在实际使用过程中，当空间盘绕式伸展臂1的展开误差导致镜头7的光路偏离光学传感器4中心或镜头7失焦时，控制系统根据双目相机6测量出的光学传感器4相对于镜头7的相对位姿，计算出能使光路重新对准和聚焦于光学传感器4中心所需的位姿补偿量，再生成运动控制指令使光路偏移补偿机构3带动光学传感器4进行五自由度运动，从而让镜头7的焦点汇聚于光学传感器4的中心。

要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包括，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，包括展开机构，所述展开机构包括空间盘绕式伸展臂、伸展臂底座和伸展臂顶板，其特征在于：还包括光路偏移补偿系统和载荷本体，所述光路偏移补偿系统包括光路偏移补偿机构和双目相机，所述空间盘绕式伸展臂和光路偏移补偿机构均通过伸展臂底座固定于卫星本体上，所述盘绕伸展式光学载荷包括光学传感器和镜头，所述光学传感器固定安装于光路偏移补偿机构上，所述双目相机和镜头均通过伸展臂顶板固定于空间盘绕式伸展臂顶部；

所述空间盘绕式伸展臂包括铰接式三角形横架、三根通长纵杆、对角加劲索和铰接头，所述纵杆长度与空间盘绕式伸展臂展开状态相同，所述纵杆材料为钛镍形状记忆合金；所述铰接式三角形横架垂直于纵杆平面，所述铰接式三角形横架与纵杆在三个角点处通过铰接头相连接；所述对角加劲索为相邻铰接式三角形横架间斜拉的钢丝；所述空间盘绕式伸展臂有收拢与展开两种状态；

所述光路偏移补偿机构为XY-3-RPS机构，所述光路偏移补偿机构包括XY平面滑台和3-RPS并联机构，所述XY平面滑台由两个伺服滑台构成，所述XY平面滑台安装于伸展臂底座上，所述3-RPS并联机构安装于XY平面滑台上，所述光学传感器安装于3-RPS并联机构上。

2.根据权利要求1所述的一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，其特征在于：一组所述伺服滑台的静平台固定安装于另一组所述伺服滑台的动平台上，位于下方的一组所述伺服滑台的静平台固定安装于伸展臂底座上，所述伺服滑台包括静平台、动平台、交叉滚子导轨和微型伺服电缸，所述交叉滚子导轨和微型伺服电缸安装在静平台和动平台之间，所述微型伺服电缸通过齿轮减速器和丝杆滑台实现直线作动，所述微型伺服电缸内部集成有编码器和力传感器，所述微型伺服电缸的端部与动平台固连，所述微型伺服电缸的根部与静平台铰接。

3.一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，包括展开机构，所述展开机构包括空间盘绕式伸展臂、伸展臂底座和伸展臂顶板，其特征在于：还包括光路偏移补偿系统和载荷本体，所述光路偏移补偿系统包括光路偏移补偿机构和双目相机，所述空间盘绕式伸展臂和光路偏移补偿机构均通过伸展臂底座固定于卫星本体上，所述盘绕伸展式光学载荷包括光学传感器和镜头，所述光学传感器固定安装于光路偏移补偿机构上，所述双目相机和镜头均通过伸展臂顶板固定于空间盘绕式伸展臂顶部；

所述空间盘绕式伸展臂包括铰接式三角形横架、三根通长纵杆、对角加劲索和铰接头，所述纵杆长度与空间盘绕式伸展臂展开状态相同，所述纵杆材料为钛镍形状记忆合金；所述铰接式三角形横架垂直于纵杆平面，所述铰接式三角形横架与纵杆在三个角点处通过铰接头相连接；所述对角加劲索为相邻铰接式三角形横架间斜拉的钢丝；所述空间盘绕式伸展臂有收拢与展开两种状态；

所述光路偏移补偿机构包括3-RPS并联机构、伺服滑台、电动旋转平台和转接板，所述电动旋转平台安装于伸展臂底座上，所述转接板设于电动旋转平台上，所述伺服滑台设于转接板上，所述3-RPS并联机构设于伺服滑台上，所述光学传感器安装于3-RPS并联机构上。

4.根据权利要求3所述的一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，其特征在于：所述电动旋转平台选用TBR200型电动旋转平台，所述电动旋转平台采用蜗轮蜗杆传动方式，定位精度小于0.05°，所述电动旋转平台和伺服滑台之间通过转接板螺钉连接。

5.根据权利要求4所述的一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，其特征在于：所述伺服滑台包括静平台、动平台、交叉滚子导轨和微型伺服电缸，所述静平台通过转接板与电动旋转平台相连，所述交叉滚子导轨和微型伺服电缸安装在静平台和动平台之间，所述微型伺服电缸通过齿轮减速器和丝杆滑台实现直线作动，所述微型伺服电缸内部集成有编码器和力传感器，所述微型伺服电缸的端部与动平台固连，所述微型伺服电缸的根部与静平台铰接。

6.根据权利要求2或5所述的一种具有光路偏移补偿机构的盘绕伸展式光学载荷，其特征在于：所述3-RPS并联机构包括定位台、载物台、铰链支座和运动支链，所述定位台通过螺钉固定安装于动平台上，所述运动支链设有三组，三组所述运动支链分别为第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链，三组所述运动支链均匀分布设于定位台和载物台之间，所述定位台的上表面安装有三个正三角形分布铰链支座，每个所述铰链支座的转动方向垂直于铰链支座到定位台中心的连线，所述载物台上预留有机械接口，所述机械接口用于安装光学传感器，所述载物台下面安装有三个正三角形分布铰链支座，每个所述铰链支座的转动方向垂直于铰链支座到载物台平台中心的连线，所述第一运动支链、第二运动支链、第三运动支链的两端分别安装在定位台和载物台的铰链支座上，上述三组所述运动支链的结构完全相同，所述运动支链包括铰链接头、伺服直线作动器和关节轴承接头，所述铰链接头与定位台铰链支座通过铰链销连接，所述伺服直线作动器一端与所述铰链接头固连；所述关节轴承接头与载物台铰链支座通过铰链销连接，所述伺服直线作动器另一端与所述关节轴承接头固连。