主镜面型精度是地基大口径望远镜最关键的技术指标之一。为了研究主镜室以及主镜底支撑和侧支撑系统的重力变形造成的主镜面型误差,介绍了一地基光电望远镜的主镜室及详细的主镜支撑结构,借助于有限元法,建立了主镜,主镜室和支撑结构的详细有限元模型,分析计算了主镜在支撑状态下的镜面变形情况,并通过ZYGO干涉仪进行了面型检测。计算结果和实测结果对比,说明了主镜室及其支撑结构引入的主镜面型误差大小,同时也验证了有限元模型的正确性。

聚酰亚胺薄膜反射镜是一种正在发展中的新概念技术；它将解决反射镜孔径与重量相互制约的问题．为构建太阳能收集、利用装置和大口径轻型成像反射镜奠定技术基础；美国、俄罗斯等国家的一些科研单位已经开始聚酰亚胺薄膜反射镜的研究，目前国内从事这方面研究的还非常少。此项研究将推动国内空间技术的发展。介绍了聚酰亚胺作为最有发展前途的新型反射镜材料的特点，阐述了聚酰亚胺反射镜的制备方法、像差校正手段、目前存在的主要技术难点和研究现状，以及应用领域和前景。

应用有限元法并借助于有限元分析软件，建立了轴对称平面单元和三维实体有限元模型．对1．2m球面反射镜的支撑系统进行了优化设计，优化确定了轴向支撑圈数、支撑半径和支撑点排列组合、侧向支撑位置．分析计算出主镜在水平放置轴向支撑作用和竖直放置侧支撑作用下重力引起的镜面面形误差RMS值分别为2．5nm和3．16nm，满足设计指标要求，预示了所设计的支撑系统方案的合理可行性．

为了确定水平式光电望远镜的各主要误差对观测精度的影响,提高望远镜的指向精度,对它的目标定位误差进行了分析。针对水平式望远镜的结构特点,通过分析从被测目标到望远镜相面产生目标定位误差的光、机、电等各种误差因素,建立了水平式望远镜目标定位测量方程。应用蒙特卡罗法进行误差仿真,预测出水平式望远镜的目标定位误差,并对各误差的敏感性进行了分析。选取敏感性高的误差项建立误差补偿模型,对实拍星体误差进行补偿实验,结果表明：补偿后经轴转角误差标准差从66.4″降低到3.3″,下降了95%;纬轴转角误差标准差从49.4″降低到5.6″,下降了89%。所用方法和模型能够对主要误差进行分析和预测,可为水平式光电望远镜的总体设计提供参考。

针对1 m望远镜俯仰轴系检测精度未达到系统指标,而系统运转性能优异的问题,研究了系统可能存在的可消除误差项。通过对影响1 m望远镜俯仰轴系精度的主要因素—中间体（四通）的有限元分析和运算,得出了四通在不同俯仰角度的变形曲线,并与实际检测结果进行对比,找出两者的相同特征并进行了补偿。按此方法使得望远镜俯仰轴系晃动误差PV值从2.42″降到0.95″,RMS值从0.7″降到了0.3″,提高了系统精度模型的准确性。推导出了设计过程中的检测指标,为更大口径望远镜轴系的设计和检测提供了理论依据。

系统转动惯量增大时,望远镜系统的跟踪性能下降,稳定裕量减小,过渡过程时间增长,大角度调转时间增加,这些都不利于提高系统性能.通过对望远镜大型结构件四通在两种不同厚度焊接加强筋板时的分析和性能比较,得出将加强筋板厚度由10mm减小为6mm,四通的结构强度有所下降但在允许范围内;一阶谐振频率有所增加;四通质量和转动惯量数值分别减少(18～16)%.厚度的变化有利于系统性能的提高和成本的节约.

赤道式望远镜因其跟踪测量的简单性和可靠性,在中小口径的望远镜中得到广泛的应用,本文介绍了赤道式望远镜的特点,建立了赤道式坐标系,并阐述了赤道式望远镜的跟踪测量原理。望远镜在制造、装配和安装过程中会产生视轴与纬轴不垂直、纬轴与极轴不垂直和极轴指北高度偏差等误差,这些误差严重影响望远镜的指向精度,文中利用球面三角形在赤道式坐标系中推导出制造、装配和安装误差引起的赤道式望远镜指向误差,此结果可用于实时测量的误差修正,也可用于结构设计中的误差分配。

轴向支撑对大口径主镜的定位及镜面变形有着重要的作用，为了深入开展该课题的研究，在传统机械whime．tree支撑的基础上引入了轴向液压Whiffle，tree支撑。首先，从三点运动学定位支撑原理出发，介绍了Whiffle．tree支撑的特点与分类，着重对比分析了液压Whiffle．tree和机械Whiffle．tree支撑的优缺点。进而，根据液压Whiffie．tree的特点，分析推导了其建模方法，并运用该方法对一块18点液压轴向支撑的大口径主镜进行了静力学分析与优化，拟合后镜面变形RMS值为18．6nm，满足设计要求。同时通过对不同建模分析结果的对比，验证了该建模方法的合理性和正确性，为大口径主镜的轴向支撑分析提供了一种参考。