1 中国科学院云南天文台,云南 昆明 650216
2 中国科学院大学,北京 100049
3 中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室,江苏 南京 210023
4 云南省太阳物理与空间目标监测重点实验室,云南 昆明 650216
在激光测距过程中,实时获取激光发射功率数据可为后续数据精度处理分析及激光测距系统故障点排查提供重要依据。通过实时测量激光发射链路中的反射镜透射光,利用前期获取的反射镜透射光与反射镜反射光之间的对应关系,采取相对测量的方式获取实时的反射光功率,达到实时监测激光发射功率的效果,并基于中国科学院云南天文台53 cm双筒望远镜激光测距系统搭建实验平台进行验证。实验结果表明,该激光功率实时监测方法能够在激光发射链路无损耗的前提下实时获取激光发射功率;反射光功率与透射光功率具有良好的线性关系,其Spearman相关系数为0.9991,线性关系稳定可靠,满足长时间激光测距的需求;验证了该方法的可行性,可适用于各类空间目标激光测距的激光功率实时监测中。
激光测距 激光功率实时监测 相对测量 库德光路 laser ranging real-time laser power monitoring relative measurement Coude optical system 红外与激光工程
2023, 52(10): 20230109
1 中国科学院云南天文台,云南 昆明 650216
2 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北 武汉 430079
3 中国科学院大学天文与空间科学学院,北京 100049
月球激光测距(LLR)极大推动了地月科学、月球空间基准以及引力物理的发展。为了充分利用LLR数据,依据目前广泛应用的国际地球自转服务2010(IERS 2010)规范对固体潮、海潮、大气延迟和广义相对论效应进行建模,并建立了LLR观测模型。利用该模型检核了国际激光测距服务(ILRS)提供的所有LLR观测数据,生成的月球角反射器预报文件CPF(Consolidated prediction format)支持云南天文台LLR的独立观测。将INPOP19a、DE430、EPM2017历表作为观测模型输入并检核LLR标准点数据,结果表明,相比其他历表,INPOP19a历表与实测数据更接近。
测量与计量 月球激光测距 观测模型 历表 国际地球自转服务 激光与光电子学进展
2022, 59(19): 1912003
1 中国科学院云南天文台,云南 昆明 650216
2 中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室,江苏 南京 210023
为了提高中国科学院云南天文台1.2 m望远镜激光测距平台对空间碎片的监测能力,开展了白天空间碎片激光测距技术与方法研究。首先,分析了利用云南天文台现有的1.2 m望远镜激光测距试验平台开展白天空间碎片激光测距的可行性。然后,对白天空间碎片激光测距关键问题进行了分析并提出解决措施。通过白天空间碎片激光测距试验,获得了一部分空间碎片激光测距数据,所测量空间碎片的雷达散射截面范围为9.0~20.0 m2、近地点范围为400~900 km、远地点范围为500~900 km。结果表明:云南天文台空间碎片激光测距平台具备空间碎片白天激光测距的潜力,可为后续开展全天时空间碎片激光测距研究提供技术支持。
测量 激光测距 空间碎片白天激光测距 单光子探测技术 激光与光电子学进展
2022, 59(11): 1112003
1 中国科学院云南天文台, 云南 昆明 650216
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室, 江苏 南京 210034
卫星激光测距是获取空间目标高精度距离的重要技术。在测量数据应用于科学研究之前,需要对原始数据进行一系列的预处理。常用的信号提取方法主要有Graz自动识别、泊松滤波和人工识别等。近年来,一些学者将深度学习技术应用到天文领域,解决了一些问题并取得了相对理想的结果。提出了一种利用深度学习技术提取目标信号的方法,实测数据的识别结果表明,所提算法具有一定的可靠性、通用性和可行性。研究结果对卫星激光测距系统向智能化方向发展有积极的作用。
信号处理 卫星激光测距 信号提取 深度学习 数据处理 激光与光电子学进展
2021, 58(4): 0407001
红外与激光工程
2020, 49(10): 20200006
1 中国科学院云南天文台,云南 昆明 650216
2 中国科学院大学,北京 100049
一发两收激光测距技术可提高卫星激光测距系统的探测能力,因此,一发两收测距模式在空间碎片激光测距中得到了很好的应用。实测获得的合距离可用于解算目标位置等参数,然而解算过程中存在精密定轨法方程复杂的困难,而将合距离归算到目标到各站点的距离能够简化法方程。结合中国科学院云南天文台1.2 m望远镜10 Hz共光路激光测距接收系统和53 cm双筒望远镜千赫兹常规卫星激光测距系统,建立了一个一发两收高精度激光测距试验平台,并对过境的多圈卫星开展了激光测距试验,直接测量获得了目标的合距离以及目标至各站点的距离。试验结果表明:卫星到1.2 m望远镜的距离与到53 cm双筒望远镜的距离之差符合预期,距离测量精度达到厘米量级,获得的卫星测量数据可用于异地收发空间碎片激光测距系统的距离归算方法研究。
测量与计量 一发两收 激光测距 空间碎片 measurement and metrology bi-static laser ranging space debris 红外与激光工程
2020, 49(S1): 20200145
红外与激光工程
2020, 49(8): 20190561
1 中国科学院云南天文台, 云南 昆明 650216
2 中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室, 江苏 南京 210034
3 中山大学物理与天文学院天琴引力物理研究中心, 广东 珠海 510275
为了实现嫦娥四号中继星的激光测距, 需要开展月球激光测距(LLR)进行技术验证。中国科学院云南天文台基于1.2 m的望远镜研制了共光路LLR系统, 在攻克了多项技术难题后, 于2018年1月22日成功探测到Apollo 15月面反射器的回波信号, 实现了LLR。多次重复实验结果表明, 该LLR系统具备极弱激光信号探测能力, 系统测量精度达到米级。
测量 激光测距 激光测月 单光子探测技术 月面角反射器
1 中国科学院云南天文台, 云南 昆明 650011
2 中国科学院大学, 北京 100049
基于大气湍流中的光传输理论,并利用与实际大气湍流更为接近的间歇性湍流的She模型,得到了适用于Kolmogorov大气湍流、间歇性大气湍流的光束长期项扩展和短期项漂移的近似解析式;结合激光测距方程,利用Matlab软件计算了低轨卫星、高轨卫星和月球的测距回波光子数,分析了大气湍流的间歇性对激光测距回波光子数的影响。结果表明,大气湍流的间歇性越大,测距回波光子数越多;回波光子数在间歇性大气湍流与无湍流情况下的比值约为1/20。
大气光学 大气湍流间歇性 She模型 扩展和漂移 激光测距 回波光子数