高精度激光卫星测距

大地测量学家认为绝对精度高于2厘米的激光测距有可能利用卫星以增进对地震的了解。随着技术的改进，这一概念目前正接近于现实。     

卫星测距的激光系统

本文讨论了在希腊迪奥尼索斯的雅典卫星跟踪站对装有角反射器的卫星进行测距的红宝石激光系统。发射机是一台100兆瓦、1焦耳、10毫微秒的红宝石激光器,安装在手动的俯仰-方位装置上。该装置上的接收机是-40厘米的卡塞格伦望远镜,其焦点上有一光电倍增管。Q调红宝石激光器输出10毫微秒的光脉冲指向卫星,并由卫星上的角反射器反射到地面上的光电倍增管。由光经过的时间就可求出卫星的距离。系统在1968年9月已正常运转,并做了近一千次成功的测距试验,精度达几米。     

无线激光通信与测距一体机的测距精度分析

为整合有效载荷,提出并实现无线激光通信与测距一体机的通用方案。无线光通信与测距模块机在硬件上共享探测器、前放、驱动源和激光器,只需添加整形和计数电路就可以对无线光通信端机进行改造。进行了理论和实验研究,重点研究信噪比和温度这两个主要因素对测量精度的影响。结果表明:为减少周期测量标准差、避免测量周期因信噪比较低而产生剧烈波动,接收机最小光功率应大于0.5mW;另外,不考虑温度影响时,采用多周期计数可以使测量精度达到亚毫米量级,但是实验测得温度变化30℃,测量距离将因电路延迟而变化2.25cm,因此,高精度测距必须进行温控。     

激光卫星测距接收机设计

本文为激光卫星测距接收机设计提供一个定量的基础,从而利用已知的或测量的系统参数给随机的脉冲响应作定时特性估价。这种分析说明统计特性与光电倍增管打拿极倍增过程无关,以及很可能是非泊松特性。文中分析了固定阈值电路、恒比电路和中心接收机,并且证明这种中心接收机性能为最佳。实验结果与理论值的一致性很好,并且证明了中心定时的优越性。     

激光脉冲测距的测距精度及误差分析

以激光脉冲测距的原理为基础,对激光脉冲探测理论进行了分析,在分析影响激光脉冲测距的各种误差源的基础上,给出了误差修正公式,并指出该误差是影响激光脉冲测距精度的主要因素．同时对激光脉冲测距的精度和误差进行了定性的分析,提出了试验中提高测距精度的主要途径,为正确分析靶场光学测量设备的整体效能提供依据．     

法国激光卫星测距的进展

美帝于1965年11月发射的GEOS Α卫星,在1966年第一季度,即成为法国上普洛旺斯的圣·米歇耳天文台发射激光束的目标。     

短脉冲激光卫星测距系统

短脉冲激光卫星测距系统在西德Wettzell按装已有2～3年时间,本文介绍系统性能和影响设计的某些因素以及所遇到的困难,总结了目前测距结果,并在此基础上提出初步的意见。讨论了系统的将来计划。     

激光脉冲测距精度的改进方法

在资料[1]中,曾经讨论过光脉冲测距的误差修正问题。电路中产生的误差是由电路延时,计数器阈值的电平调整误差和时基误差等因素引起的。为了改进测距精度,本文提出了一种消除时间间隔计数器阈值电平设置误差的方法。在常用方法中,阈值探测利用发射和接     

英国格林威治天文台激光卫星测距系统

1983年8月下旬,英国赫尔(Hull)大学应用物理系高级讲师霍尔(D.R.Hall)博士到我所进行参观和技术座谈,介绍了赫尔大学与格林威治天文台合作研制的第三代激光卫星测距系统的情况,并解答了一些我们关心的问题。本文根据当时梅遂生副总工程师的原始记录和有关资料作一归纳,以供参考。     

评激光脉冲测距精度的改进方法

改进光脉冲测距系统测量精度的方法是由资料[1]作者提出的。之所以使用改进后的方法,其原因之一是接收信号的强度随距离变化,把时间间隔计数器关闭阈值电平恒定地置于终止脉冲的半幅值处是很困难的。资料[1]作者建议测量发射与接收两脉冲下     

哥达德激光人卫测距系统及精度

哥达德(Goddard)宇宙飞行中心从1961/62年开始研究用脉冲测距激光器跟踪人造卫星。1964年发射了第一个装有激光角反射器的人造卫星信标探险者-B,并用该激光测距系统跟踪,跟踪误差为几米。今天己有10个带激光角反射器的卫星在轨道上运行,并用高精度激光测距系统进行日常跟踪,激光测距误差在1971年为50～70厘米,1974年为10～30厘米,目前为5～8厘米。现正在用这些激光系统进行地球引力场、地极移动和地球自转变化的研究。本文讨论最新的激光系统,它目前正用于地球动力学研究计划,并根据现场实际数据对精度怍进一步讨论。     

提高激光雷达测距精度的最佳信号门限比

为了提高脉冲激光雷达的测距精度,研究了光束在空域为高斯光束、时域为钟型脉冲的激光雷达在恒电压幅度鉴别模式下,回波信号幅度变化和宽度变化对测距精度的影响。证明在一定范围内,由回波幅度变化所造成的测距误差与由回波脉宽变化引起的测距误差,随鉴别电平的取值不同,呈现出相反的变化趋势,即最佳信号门限比的存在,并导出了相应的计算公式。通过改变接收信号强度,对不同信噪比、不同信号门限比条件下大量测距实验结果进行了分析,验证了最佳信号门限比的存在。在一定的实验条件下,最佳信号门限比的取值在1.8附近,实验结果与理论计算吻合良好。这一研究结果为不同应用条件下,激光雷达鉴别电平的合理选取提供了依据。     

激光卫星测距参数分析的软件测试平台设计

现有激光微型测距参数分析软件的测试工具测试结果误差较大,结果精度不高,为此设计激光卫星测距参数分析的改进软件测试平台。根据测试平台中用户接口的多样化特点,引用了实时协处理技术,构建一种MIMD结构的多计算机系统,以此来解决全局同步、测试节点间的通信等问题。在设计测试平台的整体框架以及分析各个模块详细功能的基础上,运用激光卫星测距器获取通信网络中的用户侧和网络侧数据,并根据场景调整相关用例对被测试的设备进行测试。实验结果表明,所设计平台测试精度较高,说明该平台具有较强的适应性以及可开发性。     

卫星导航空间信号用户测距误差评估方法

空间信号（SIS）精度是卫星导航系统的基本性能之一,而卫星的用户测距误差（URE）是SIS 精度的重要指标。基于轨道误差及钟差误差研究了GPS（全球定位系统）和BDS（北斗卫星导航系统）的SIS URE评估方法,并利用实测数据评估了GPS和BDS的SIS性能。验证结果表明：GPS的SIS URE均优于2.2 m,BDS SIS URE除GEO-01和GEO-04卫星外均优于2.5 m,符合GPS 标准定位服务性能规范（2008年）及北斗卫星导航系统公开服务性能规范（1.0版）对SIS URE的指标要求。     

基于小波变换的提高激光引信测距精度研究

为了满足激光引信精密测距的技术要求,通过建立目标回波信号的数学模型,利用Matlab对传统测距算法中的前沿鉴别法、恒定比值鉴别法和峰值检测法进行仿真,在研究的基础上提出了一种基于小波变换模极大值的测距方法。通过误差仿真分析,对比了四种算法的优缺点,结果表明小波变换法的效果明显优于传统算法,可将测距误差控制在厘米量级。     

日本通信综合研究所开发卫星测距激光装置

<正>据日本《O Plus E》杂志1991年第14l期报道,日本邮政省通信综合研究所已开发成能精确测量人造卫星和地面站之间距离的激光应用测距装置。向轨道上的卫星发射激光,由地面站接收反射光,根据经过的时间测量距离。2万公里的精度误差为1cm。这种装置能达到美国宇航局     

激光卫星测距用积分中心定时式接收机

本文介绍用于卫星测距的一种新型激光接收机的设计方案、结构和性能。接收机的关键器件是一个自动防护的高性能光电倍增管,它在有负载情况下具有积分输出的本领。因此在50％阈值电平的探测,有可能实现直接的中心定时。采用一个高速电机快门保护光电倍增管免受激光后向散射的影响,并使背景辐射产生的平均阳极电流为最小。     

激光和微波雷达组合的卫星测距跟踪系统

本文报导一种安装在微波跟踪雷达上的激光卫星测距系统。每秒一次的红宝石激光发射器直接装在微波雷达俯仰轴上,并通过雷达抛物面天线开的孔发射。激光光电倍增管接收器利用雷达现有的20厘米直径f/11目视望远镜,并通过位于抛物面相似的一个对称孔进行观察。激光系统具有自己独立的测距电子系统,并共用微波雷达的记时,计算机和数据处理记录系统。文中介绍了这种激光微波雷达的基本设计方案以及超过目     

激光卫星测距计算机实时控制系统的设备驱动程序的讨论

在高精度激光卫星测距系统中,我们选用了美国DEC公司的PDP 11/44作为控制计算机,并配以RSX-11M实时操作系统。在该操作系统下,我们采用了连接中断(CONNECT-TO-INTERRUPT)的方法,书写了该测距系统中的用户非标准设备的驱动程序(Device Driver)。该驱动程序的主要特点是:1.驱动程序包括在用户任务中,而不是作为一个模块合并到操作系统中。从而使得核态与用户态之间的数据交换大为方便,且使