2014年上海天文台卫星激光测距观测报告

介绍了2014年上海天文台卫星激光测距系统的常规观测、系统升级改造及科研实验情况。在主副镜完成用1064 nm波长镀膜的基础上,突破激光指向监视、发散角调节等关键技术,国内首次完成1064 nm波长激光对卫星的测量;通过引进10 k Hz激光器,以及解决超高重复频率的事件记录、控制采集等关键技术,国际上首次实现10 kHz重复频率激光测距,最远探测距离达40 000 km;使用200 Hz重复频率60 W大功率激光器及低噪高效探测器,基于60厘米望远镜完成最远距离2200 km的激光测距、雷达散射截面(radar cross-section,RCS)最小为0.3 m~2的空间碎片测量,并成功实现1.56米望远镜的空间碎片激光测距。     

云南天文台一发多收激光测距系统设计与实现

极微弱信号探测技术对深空激光测距和碎片激光测距具有重要意义。研究并实现了千赫兹一发多收激光测距技术,包括光路设计与实现和计算机控制系统研制等,并将该技术应用于云南天文台激光测距系统中加以验证。结果表明,系统运行正常,且已成功实现了对中高轨卫星的一发两收激光测距。     

多卫星快速交替激光测距的控制软件

本套软件采用VC^＋＋制作的OCX控制实现功能模块,用VB构造整体框架和操作界面,在国内首次实现了Win95操作系统下的激光测距多卫星快速切换控制。主要介绍了控制原理和实现过程。     

2013年上海天文台卫星激光测距观测报告

介绍了2013年度上海天文台卫星激光测距系统常规观测、系统改造及科研实验情况。应用多种高效率滤波技术、精确指向模型等手段,在国内同类型测距系统中首次实现了同步轨道卫星白天千赫兹重复率激光测距,测量能力达到国际先进水平。采用高稳定光子探测器及其温度控制等方法,提升了系统时延标定稳定性,测距资料质量得到改善。对使用多年的主副镜重新镀膜,提升了532 nm波长激光反射效率,同时兼顾了1064 nm工作波长,为开展1064 nm波长激光测距技术研究奠定了基础。基于已有基础,国内首次开展了高重复率空间碎片激光测量,实现了关键技术的突破,测量能力得到大幅提升。与1.56米天文望远镜建立了网络通信链路,实现了1.56米/60厘米双望远镜激光测距控制与数据传输,开展了多接收望远镜在提升空间目标激光测距能力方面的实验验证,促进了中国卫星激光测距技术发展与应用。     

基于NT环境实现卫星激光测距控制软件

针对上海天文台现有卫星激光测距(SLR)控制软件的不足,采用VC++在Windows XP操作系统下实现SLR控制软件。此软件具有实时性好、性能稳定、执行速度快、移植性好等优点,在上海天文台的激光测距中得到成功使用。该软件的开发可为研制高重频(kHz级)SLR控制软件提供很好的技术基础。介绍了控制软件的控制内容和实现过程。     

激光测距中单光子雪崩二极管的动态范围问题及解决办法

叙述了云南天文台1．2m望远镜激光测距系统中应用多种手段，如：机械快门、发散角调整、距离门、光谱滤波、空间滤波，解决了可门控的雪崩二极管的动态范围问题，实现了远、近卫星的黑夜激光测距和部分近地卫星的白天激光测距。     

鹊桥卫星激光测距时间窗口及测距成功概率分析

首先通过对鹊桥卫星任务轨道进行分析,用数值方法模拟出一条近似鹊桥卫星探测任务的轨道,然后计算了2019年下半年云南天文台鹊桥卫星激光测距观测时间窗口,给出了鹊桥卫星到云南天文台的激光测距距离范围和鹊桥卫星运行轨道与月球的最小距离。基于模拟的晕轨道计算了鹊桥卫星激光测距单脉冲理论回波光子数和测距成功概率。根据月球激光测距积累的经验,结合影响测距的因素给出了提高激光测距回波光子数和测距成功率的改善方法。最后设计了等效试验方案,通过实测结果来验证理论计算,为实现鹊桥卫星激光测距提供依据。     

基于CPLD的高精度门控电路的设计

距离门控制电路是卫星激光测距(SLR)系统的一个重要组成部分,高精度距离门控制可有效提高卫星测距探测成功概率。介绍了一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的高精度门控电路的设计。在该设计中,采用硬件描述语言VHDL对CPLD进行编程,使其与单片机、PC机协调工作,从而实现高精度的距离门控制电路。     

2010年上海天文台卫星激光测距观测报告

介绍了2010年上海天文台卫星激光测距的常规观测和白天千赫兹激光测距情况。在国际上首次对同步轨道卫星开展了千赫兹激光测距,作用距离达38800多千米,测距系统性能达到国际先进水平。利用2套独立的激光测距系统,开展了激光收发分离测距实验,为行星际异步应答式激光测距模拟试验提供了实测数据。最后概述了空间碎片目标激光测距进展情况。     

Guidetech GT668SLR-1事件计时器在卫星激光测距中的应用研究

高重频卫星激光测距系统中,激光脉冲飞行时间通过事件计时器分别测量主波和回波时刻获得。为了采用更高重频且高精度的事件计时器,将Guidetech公司的GT668SLR-1事件计时器应用于中国科学院云南天文台的1.2 m望远镜激光测距系统,对其结构原理进行分析,并利用其测量由信号发生器产生的固定信号、地靶测距和卫星测距等试验,采集数据的处理结果达到激光测距精度要求,由此判定GT668SLR-1事件计时器可用做卫星激光测距系统的时间测量单元。     

非合作目标分光路激光测距中距离值的确定方法

摘要：卫星激光测距是目前空间大地测量的主要手段之一,在地球动力学和大地测量学等领域有广泛的应用。云南天文台即将开展非合作目标分光路激光测距试验,即激光接收和发射光路系统分别由相邻较近的两台望远镜完成。针对分光路非合作目标激光测距系统,提出了一种非合作目标分光路激光测距中测距值的确定方法,并给出了相应的计算公式,为分光路激光测距数据处理提供参考。     

卫星激光测距的新进展

扼要综述了近几年国际上卫星激光测距的进展，介绍了国内激光测距网的现状，展望了未来卫星激光测距的发展。     

卫星激光测距望远镜的指向改正

介绍激光测距望远镜全天区指向改正的实施方法及改正效果。通过实测的恒星指向误差数据,利用经优化的机架模型,对望远镜的全天区指向进行实时改正,基本达到了全天区白天激光测距的指向要求。     

事件计时器在卫星激光测距中的应用

传统时间间隔的测量速率受限于被测事件的时间间隔，事件计时概念的引入可以很好地提高测量速率。事件计时器是高重频（kHz级）卫星激光测距（SLR）技术的主要设备。该文介绍了事件计时器A032．ET的性能以及其在卫星激光测距中的应用，为我国开展高重频SLR研究提供了技术支持。     

VLBI、SLR与时频

叙述VLBI、SLR对时频的要求,上海天文台VLBI、SLR的时频系统,并在此基础上重点介绍上海天文台有关方面的研究.     

基于嵌入式人工智能设备的流星光学监测系统

流星光学监测网是定位陨石和观测火流星的基础科研设施. 流星光学监测系统利用光学相机高速采集天空图像, 使用嵌入式系统实时处理数据, 能够快速识别流星并获取流星位置和陨石落点信息, 是构成流星监测网的关键仪器. 为提高流星光学监测系统获取信息的实时性及准确性, 提出了一种基于嵌入式人工智能设备的流星光学监测系统. 该系统由软件及硬件部分组成: 硬件部分包括观测设备(商用高空抛物摄像头)以及数据处理设备(嵌入式人工智能设备); 软件部分运行于数据处理设备内, 主要包括控制界面模块、流星监测模块、数据管理模块. 实际工作时, 摄像头采集天空视频信息, 流星监测模块从视频流中实时监测流星并存储包含流星视频的数据, 数据管理模块将流星位置信息实时传回数据中心用于预警. 观测结束后, 将原始观测数据同步至数据中心用于后续科学研究. 在整个系统中, 流星监测模块决定了整个监测系统的实时性及准确性. 该系统采用嵌入式人工智能设备与人工智能算法结合的方法构建流星监测模块. 通过使用实测数据对搭载监测模块性能进行测试, 结果表明: 流星监测模块能够达到0.28%的低误检率以及100%的召回率, 且数据处理速度达到了Mobilenetv2的8倍. 进一步将包含监测模块的整个流星光学监测系统部署于太原理工大学-张壁古堡远程天文台, 通过实测表明流星光学监测系统实用中能达到100%的召回率和较低的误检率.     

卫星激光测距仪检测系统(一)

针对卫星激光测距仪的几个关健设备 ,建立了一套检测系统。介绍了该检测系统的方法、原理以及实际应用情况     

上海天文台新SLR站精密定位和归心测量

为使上海天文台新SLR站尽早投入全球SLR网的运行,根据中国SLR网的有关要求,对该站进行了精密定位和归心测量。测量中安置了特制的对中滑块设备,在小范围内采用三角测量的高差替代大地高差的近似,取得了较好的效果。测量结果表明:上海天文台新SLR站相对于上海IGS站归心测量精度可优于5 mm,由上海IGS站引得的点位精度可优于10 mm。     

发生在1～2GHz的Ⅲ型爆发

对北京天文台动态频谱仪1996～1999年观测到的68群Ⅲ型爆发作了统计分析,并对这些事件的频率漂移、持续时间、偏振和带宽的基本特性作了定性分析.     

SLR新星历及其在卫星预报中的应用

目前卫星激光测距(SLR)中所采用的IRV星历已经使用了近20年,近几年来随着对高轨卫星的测距和卫星白天测距的开展以及考虑到今后激光测距技术的发展,需要对SLR所采用的星历进行改进,以适应SLR发展的需求。从2006年8月起国际激光测距网(ILRS)将使用一种新的可用于多种目标测距的星历——CPF星历,该星历不仅可用于人造卫星的激光测距,而且还可用于月球及其转发器等目标的激光测距。该文介绍了这种SLR新星历和应用它进行卫星位置台站预报的情况,分析了其预报精度。