月球激光测距

1969年9月,在靠近美帝亚里桑那州的图森的月球激光观测站和阿波罗11号星际航行员安置在月亮表面的向后反射器靶子之间完成了激光测距。这些距离测量的完成表明,已在月球目标处于黑暗中时记录下了反射回来的激光信号。这一结果是美帝空军剑桥研究实验室打算与国家航空和宇宙航行局的阿波罗月球探索局联合进行的许多精密激光测距工作的前奏。作为美帝国家航空和宇宙航行局的月球表面实验计划的一个完整部分,这些精密距离测量将提供精确确定月球轨道、动力学形状以及明显的振动或无平动所需的数据。     

苏修测月装置的设计可弥补红宝石的缺点

据信苏修正在用一种红宝石激光器测量月球距离,这种激光器的设计可补偿他们生产的棒在光学质量上的不足。     

激光月球测距

利用月球上的激光向后反射器,精密地测量地球和月球之间的距离,并应用于天文学和大地测量学领域的计划,在1965年就已由C. A. Alley等人提出来了。在此之前,Fiocco、 Kokurin等已经证实,向月面上发射激光,反射光虽然微弱,但也能够捕获到。测量月距的计划已被列入美国和苏联的宇宙研究计划中。现在,在月面上散布着四个（其中一个是由苏联设置的）向后反射器,可使地球和月球之间的点对点测距得以实现,它比采用三角测量的方法精确,现阶段想用它来阐明地球与月球的运动、以及光速等。     

美国月球激光通信演示验证——实验设计和后续发展

针对2013年9月6日美国宇航局(NASA)发射的月球大气与尘埃环境探测器飞船上进行的月球激光通信演示验证(LLCD),从实验设计和后续发展方面进行综述。实验中,飞船上的LLCD太空终端与主要的月球激光通信地面终端或与欧洲空间局的月球激光通信地面系统完成双向通信,而与美国喷气推进实验室的月球激光通信"光通信望远镜实验室"(OCTL)终端仅进行下行链路通信。LLCD系统还进行了优于厘米精度测距的双向飞行时间测量。未来NASA的激光通信中继演示验证任务将基于LLCD系统的相关设计。最后对LLCD的启示进行了讨论。     

溯源北斗时基无光学干涉激光扫频测距实验研究

绝对距离测量在基础科学和技术研发领域的重要性日益彰显。由于传统的光学干涉绝对距离测量方法存在测量距离较短、“位相模糊”、易受噪声干扰等问题，计量学领域提出利用频率合成激光开展非光学干涉的绝对距离测量研究。尽管该方法实验装置简单、具有较强的抗噪声干扰能力、适用于大尺寸测量等优点，然而它对实验装置的工作频率带宽、精度具有较高的要求，先前的工作受限于以上条件，绝对距离测量精度为厘米量级。为进一步提高测距精度，提出一种溯源北斗时间基准的非光学干涉激光扫频测距方法。采用光纤电光调制器，代替空间声光调制器，激光频率扫描范围从10 MHz提高到100 MHz；采用北斗/GPS时钟作为信号源的外部基准，频率精度达到0.03 ppm(1 ppm=10-6)；采用电子学外差探测与自混频相结合的方案，将高频交流光电流信号解调出低频绝对距离信息，降低了环境噪声和电子学噪声。实验得到绝对距离测量结果 9.843 6 m，测量精度1.25 mm。该方法减小了设备时基频率误差对测量结果的影响，实现大尺度测量同时测距精度比先前的工作提高了一个数量级，具有广泛的应用前景。     

斜程路径大气相干长度的测量

介绍了一种斜程有限距离上大气相干长度的测量系统和方法,用系留气球搭载一个点光源,在地面用差分像运动测量法测量光波到达角起伏方差来确定实时的斜程大气相干长度值,与湍流廓线测量实验进行了对比,实验结果分析光学湍流廓线积分与相干长度仪测量二者的相关性较好.     

月球激光反射器

1969年7月,阿波罗11号宇宙飞行员在月球表面放置了一个能测量月球与地球之间的距离的、类似棱镜的反射器列阵,其测量精确度近于6吋。使激光器发射的强光束瞄准反射器列阵,测出光脉冲从地球到月球并返回所需的时间,就能测出距离。     

月球轨道器光学线阵相机成像仿真方法与实现

月球影像图获取和形貌测绘是探月任务的首要目标,是后续探测任务的重要基础.为对月球轨道器和相机参数进行验证,本文对月球轨道器光学线阵相机成像进行仿真:首先模拟卫星轨道和姿态,基于共线方程建立严密的相机几何成像模型;结合月球DEM和正射影像资料,研究并实现了月球轨道器相机成像仿真算法,迭代求解月面投影点坐标,用双线性内插法...     

浅析激光器的发展与激光测距的方法

激光的出现是人类科技史上的一个伟大进步,激光技术使得测量技术变得更加精确和方便。在地形测量、工程测量和航空摄影测量以及人造地球卫星测量、月球光学定位等航天测量中广泛应用。其中,激光测距是应用最为广泛和成熟的一种,它是集光学、激光、计算机和光电子及集成电子等多项技术为一体的综合性技术。无论是在科学技术、生产建设还是军事应用方面都有着重要的意义。     

月球轨道交会对接微波雷达系统设计

针对月球轨道自主交会对接任务特点,设计一种测距、测速、测角、通信一体化的先进交会对接微波雷达系统。该雷达系统采用高速伪码延时测距、双程相干多普勒测速及相位干涉仪测角体制完成测量功能,采用QPSK调制与RS编码完成扩频通信功能,具有测量通信一体化、测量参数全、测量精度高、小型化低功耗、使用方便可靠等特点。经实际在轨验证,该雷达系统首次实现了月球轨道无人交会对接全程高精度多元信息测量及可靠双向通信,综合技术达到国际先进水平。     

光学技术在中国月球和深空探测中的应用（特约）

光学技术在中国探月工程与首次火星探测工程应用显著:一半以上的科学载荷属于光学遥感载荷;在自主导航、测控、监视、交会对接等工程实施上也应用广泛。文中简要回顾了中国探月工程已实施的历次任务、正在实施的探月工程三期和首次火星探测工程,以及光学技术应用取得的主要成果,介绍了中国未来对月球、火星、木星和小行星等探测任务的规划,分析了光学技术在未来月球与深空探测中的发展趋势和潜在应用领域。     

激光测距距离信息处理装置

近年来,越来越多的火控系统配备了激光测距机。但目前多数火控系统都采用模拟指挥仪,因而要求激光测距机给出连续模拟量的距离信息,此任务就由距离信息处理装置完成。距离信息处理装置实质上是一个目标距离采样系统。当它依激光重复频率完成目标距离测量时,实际上起着距离采样器的作用。它把目标在飞行过程中连续变化的距离信息抽样成一系列的数字距离值(数字序列);当它对数字距离信息进行插值外推处理并经数模变换为连续量距离信息时,实际上起着距离保持器的作用。它把采样序列恢复为连续信号。     

用计算全息光学元件完成两种光互连网络

本文介绍了实现CLOS变换和蝶形变换两种互连网络的光学方法,它是通过利用计算全息原理制作的光学元件来完成的,本文给出了一维16个元素的CLOS变换和8个元素蝶形变换的计算全息方法并给出了实验结果,整个实验光路简单明了。     

用激光精确测量月球与地球的距离

美国西耳伐尼亚通用电话和电子公司研制成一台15亿瓦激光器，它发射圆盘状的绿光，帮助测量地球与月球间的精确距离。为国家航空和宇宙航行局设计的这台激光器，经过一年的野外试验和改进，最近已在夏威夷大学的天文台运转。它正被用来研究月球轨道的波动和夏威夷岛漂移。     

CO2激光器定向通信

本文讨论一种在市区内横贯7.2公里的CO2激光器定向通信装置的结构和工作原理。该系统的主要特点是用耦合调制和光学外差检波。在简单介绍了光学发射器和光学接收器后，我们将报导对接收信号起伏的测量以及彩色电视信号所做的实验。此外还将介绍用以测量发射器和接收器之间准确距离的激光雷达实验。     

基于X射线脉冲星的月球卫星自主导航

当前月球卫星主要依靠地面站进行遥控遥测。针对月球卫星与地面站距离较远,信号延迟大,地面基线短和月球背面不可见弧段等因素,提出一种基于X射线脉冲星的月球卫星自主导航方法。结合月球卫星轨道动力学方程和脉冲星提供的量测信息,分析了X射线脉冲星的距离测量精度,并利用PWCS可观测分析方法对系统进行可观测分析,最后采用扩展卡尔曼滤波进行状态估计。仿真结果表明,该导航方案具有较好的稳定性和估计精度,能够适用于月球卫星的自主导航。     

用He-Ne激光在线检测链板缺陷

本文提出了利用光学测量滑动链板塌角的方法,即通过测量滑动链板表面漫反射光的强度分布,从而获得链板塌角的信息。本装置用6328Å的He-Ne激光器和CCD(电荷耦合摄象器件)作为光的发射接收系统来提取信号,文中从理论上推导出了它的漫反射光的强度分布,能够满足生产要求,从而提出利用漫反射光束来测量链板塌角的变化规律。实验表明:本仪器具有结构简单,容易操作的优点,能够完成链片生产过程中的快速、自动分选功能.     

用He－Ne激光在线检测链板缺陷

本文提出了利用光学测量滑动链板塌角的方法，即通过测量滑动链板表面漫反射光的强度分布，从而获得链板塌角的信息。本装置用６３２８Ａ。的ＨｅＮｅ激光器和ＣＣＤ（电荷耦合摄象器件）作为光的发射接收系统来提取信号，文中从理论上推导出了它的漫反射光的强度分布，能够满足生产要求，从而提出利用漫反射光束来测量链板塌角的变化规律。实验表明：本仪器具有结构简单，容易操作的优点，能够完成链片生产过程中的快速、自动分选功能     

巴克码无旁瓣滤波在地基雷达月球成像中的应用

本文针对13位巴克码匹配滤波器会因旁瓣导致地基雷达月球成像质量恶化的问题,提出了使用无旁瓣滤波器解码来避免出现旁瓣从而改善成像质量的方案,并用三亚非相干散射雷达进行了月球成像实验,检验了该方案有效性。成像算法采用了距离 多普勒算法。成像结果表明,13位巴克码匹配滤波器的旁瓣会使距离-多普勒图像在距离向产生10%~30%的回波强度扩散,污染周围距离门,导致距离分辨率恶化;而无旁瓣滤波器可以有效避免这种污染,从而优化距离分辨率,使成像质量得到改善。     

主点与旋转中心距离的标定方法

为了消除在近距离光电测量中光学镜头主点与旋转中心之间距离带来的测量误差,建立了光学镜头主点随旋转机构转动的运动轨迹模型,提出主点与旋转中心之间距离的标定方法。在光轴与旋转轴共面的约束条件下,对主点的运动轨迹进行了分析,得到了满足嵌入式系统实时处理要求的简化模型。实验结果表明,用该方法标定主点与旋转中心之间距离的标定精度可达0.23 mm。能满足近距离光电测量中对主点与旋转中心之间距离标定的要求。