新技术名词解释

<正> 《卫星激光测距法》:卫星激光测距仪测定地面观测站至卫星距离的方法。卫星激光测距仪自地面观测站发射激光至人造卫星上的反射器,又自反射器反射回地面观测站,用望远镜接收返回的激光信号,并准确记录往返时间,据以推算卫星到测站的距离。测距精度小于一米。利用卫星激光测距资料,可求定卫星的精确轨道、地球引力场、地极移动、板块运动、固体潮等。还可用于卫星大地测量和测定几千公里长     

地球动力学中VLBⅠ和卫星激光测距的应用

NASA地壳动力学计划把甚长甚线干涉仪(VLBI)系统和卫星激光测距(SLR)系统应用于地球动力学测量。在VLBI中,两台或两台以上的射电天线接收并相关地记录来自遥远类星体的射电噪声信号。这些互相关记录信号可确定测站之间相对的信号延迟以推出测站间基线向量。SLR系统利用短激光脉冲的时间函数精确地确定至角反射器卫星的距离。把来自数测站对同一颗卫星的距离测量应用在轨道分析程序中,可确定测站位置和测站之间的基线向量。利用这些系统的测量,在几千公里距离上已获得了长度为几厘米的精度。     

空间大地测量新技术及应用

随着空间及卫星定位技术的飞速发展,各种空间定位技术及应用也愈来愈多。简要介绍了甚长基线干涉测量(VLBI)技术、激光测月(LLR)技术、卫星激光测距(SLR)技术、卫星雷达测高技术、多普勒定轨和无线电定位系统(DORIS)、精密测距及其变率测量系统(PRARE)以及合成孔径雷达干涉测量(InSAR)等空间定位测量技术,重点阐述了GPS新技术及应用。     

卫星激光反射器质心改正的概率模型

卫星激光测距通过测量激光脉冲在地面观测站和卫星之间的往返时间来计算卫星到测站的距离。激光反射器位置到卫星质心的距离即质心改正(CoM)需要精确标定,以提高卫星测距精度。卫星激光反射器的质心改正误差主要由角反射器分布效应引起,质心改正与激光束的入射角、角反射器排列结构和地面测距站位置有关。卫星角反射器对光子的反射概率与反射器的有效雷达截面积成正比,本文对角反射器的有效雷达截面面积进行拟合,建立以入射角为随机变量的概率模型,计算了球形LAGEOS-1/2的质心改正值,基于长期观测数据使用不同质心改正值进行了精密定轨,分析了其加权残差变化。同时,对BeiDou-M3的角反射器为平面阵列的情况进行了讨论,计算了质心改正值,用一个月的数据进行精密定轨。试验结果表明,基于概率理论的模型在精密轨道中与国际激光测距服务(ILRS)公布的结果相当,说明概率模型适用于球型卫星或非球型卫星。     

ALS70机载激光扫描系统在基础测绘中的应用

一、ALS70机载激光扫描系统介绍 ALS70机载激光扫描系统主要由系统控制器、激光控制器、相机控制器、激光扫描仪、操作终端、导航终端等组成。机载激光扫描系统以激光测距原理为基础,由扫描仪发射激光脉冲,通过激光控制器来记录接收脉冲的回波信号,利用发射与接收的时间间隔并结合激光扫描参数来计算地物目标的三维坐标。     

月球平均运动和地球自转速率长期变化的潮汐耗散

利用1983～1994年(共11年)期间,全球人卫激光测距(SLR)观测网对Lageos-1卫星的观测资料,估算二阶重力场系数和潮汐参数。SLR和卫星测高的潮汐解被用来计算月球轨道根数相对黄道坐标系的长期变化和地球自转速率的长期变化。SLR确定的总的潮汐耗散引起的月球平均运动的长期变化为-24.78″/世纪2,与激光测月结果（(-24.9±1.0)″/世纪2) 非常一致。日月潮汐引起的地球自转速率的长期变化为 -5.25×10-22rad /s2,顾及地球扁率变化（2）的非潮汐效应,对应的日长变化为1.49 ms/世纪,与1620年以来的天文月掩星结果（1.4 ms/世纪）十分相符。本文还联合卫星测高和人卫激光测距确定的潮汐解,在月球平均运动和地球自转速率的长期变化中,分离出固体地球和海洋的耗散效应。     

星地SLR和星间链路的BDS-3卫星精密定轨EI北大核心CSCD

目前,BDS-3卫星上已全部搭载星间链路设备,可利用星间双向测量数据分离卫星相对钟差和相对几何距离解耦卫星轨道和钟差,再把星间距离作为观测量结合地面测量数据进行星地星间联合定轨。人卫激光测距(SLR)技术不受载波相位模糊度、钟差等因素的影响,数据处理过程相对于GNSS技术的数据处理更简单,可以作为一种独立于GNSS观测技术的测量手段。所有BDS卫星上已搭载激光角反射器,因此本文利用2020年1月北斗星间链路数据及少量SLR数据对11颗BDS-3卫星(MEO/IGSO/GEO)进行联合精密定轨试验。分析结果表明,基于SLR和星间链路的3类轨道类型的BDS-3卫星定轨精度相当,轨道精度径向为4.2 cm,三维精度为30.2 cm;卫星轨道预报12 h和24 h MEO卫星三维精度约40.0 cm,IGSO三维精度优于60.0 cm;GEO卫星三维精度约1.0 m。在精密定轨的同时解算地球自转参数(ERP),由于激光数据量少,极移精度约3.0 mas,日长变化精度为0.35 ms。利用少量SLR观测数据和星间链路测量数据联合可以实现导航卫星的高精度定轨,如果能够对BDS卫星加强激光观测,有助于提升轨道精度,为BDS自主可控空间基准参数解算提供参考。     

空间大地测量的最新进展(三)

4 卫星雷达测高的最新进展4.1 从GEOS-3到SEASAT-1卫星雷达测高是从卫星上安置的雷达测高仪垂直向海面发射电脉冲,并被海面垂直反射至卫星.由电脉冲在测高仪和海面之间往返的时间,即可推算卫星对于瞬时海面的高度ha.由于电波束发散成为圆锥状,ha实际上是以εha(ε是波束圆锥的开角)为半径的一个圆形波迹范围内的平均高度.若ε=1°,ha=500-1000km,则此半径约为10km.在上节所述的激光测高中,地面光迹的直径为70m.因此,激光测高的分辨率远远好于雷达测高.为了把雷达测高结果换算为卫星至大地水准面的距离,需要加入一系列改正.测高卫星的位置可由该星的精密轨道求得,由此可算出该卫星至所选定的平均地球椭球面的距离h(即大地高),于是大地水准面高N=h-ha.     

地球定向参数测量发展现状和展望

随着我国空间探测工程的快速发展,对地球定向参数(EOP)的精度需求越来越高. 通过对地球定向参数的测量原理进行介绍,以现有的经典光学观测手段、甚长基线干涉测量(VLBI)、全球卫星导航系统(GNSS)、多里斯系统(DORIS)、激光测月(LLR)和卫星激光测距(SLR)等为代表的现代空间大地测量手段对地球定向参数测量原理及特点进行全面的阐述,对地球定向参数的自主测量与服务进行展望,为我国建设自主的地球定向参数测量系统提供理论基础和参考.      

资源三号02星激光测高仪在轨几何检校与试验验证

我国在资源三号02星上首次搭载了一台用于对地观测的试验性载荷——激光测高仪,开展对地观测的激光测高试验。由于卫星发射时的振动以及入轨后空间环境变化等因素影响,激光测高仪的指向、测距等系统参数相对于发射前地面测量值可能发生变化,从而引起激光的平面和高程误差。本文根据资源三号02星激光测高仪特点,提出了一种基于地面探测器的在轨几何检校方法,该方法构建了以指向、测距为系统误差的严密几何检校模型,以激光测距值残差最小为原则,利用地面探测器捕获的激光光斑位置作为参考,实现系统误差参数高精度在轨几何检校。利用卫星在轨测试期间多个试验场数据进行检校后,以有关DEM数据作为地面参考比对,地形坡度小于2°区域内的激光点高程精度由检校前的100~140m提高到2~3m。利用平坦地区激光足印内少量GPS外业控制点进行验证对比,检校后激光高程测量的绝对精度优于1m。试验结果表明了资源三号02星激光测高仪在轨几何检校方法的有效性和正确性。