卫星激光测距仪光学接收系统的改造和设计

北京房山人卫站的卫星激光测距系统长期存在着接收敏度低,并由此产生的卫星激光测距数据精度不高、稳定性差以及数据采用率低的问题。针对该卫星激光测距系统的结构现状和接收探测器C-SPAD的特点,我们重新设计了光学接收小系统,对微光电视监视系统也进行了改造。从国际网反馈回来的数据公报可以看出,这些改造大大提高了北京房山人卫站卫星激光测距系统的接收灵敏度,从而观测数据的稳定性、精度以及数据的采用率也得到了提升。     

卫星激光测距角反射器阵列的设计

论证了角反射器单体无法满足低轨道大跟踪弧段轨道卫星全观测范围内的激光测距任务要求,针对半球形类圆台结构的角反射器阵列进行了模拟计算,得出阵列的角反射器单体个数为9的结论和阵列中单体的排布方式。     

人卫激光测距仪光轴校正系统的设计

本文介绍了一种人卫激光测距仪光轴校正系统，重点论述了系统的设计原理及软件和硬件的实现方法，以期用一套快速的自动调节系统取代人工调节。     

光源发散角对DPC偏振定标的影响分析及验证

多角度偏振成像仪(DPC)是一种多角度、多光谱具备偏振测量功能的大视场偏振遥感器。偏振定标光源的发散角与DPC像元对应的视场角匹配一致,是提升DPC实验室偏振定标精度的关键因素之一。通过比较实验室偏振定标与在轨定标的状态差异,参考DPC在轨运行光学系统的成像原理,通过微分运算方式,建立一种偏振定标光源的发散角与单像元视场角匹配的模型,分析结果给出了光源的发散角应大于0.14°才能满足DPC全视场的偏振定标要求。以490 nm偏振通道为例,设计了采用可调光谱积分球替代0.125°发散角扩束镜平行光源方案,验证所建立模型和分析结果的合理性。结果表明,DPC的线偏振度测量值和理论预测值间的平均差异由1.26×10–2减小至4.4×10–3,说明所建立模型和采用可调光谱积分球作为偏振定标光源方案可用于DPC的实验室偏振定标。     

卫星激光测距资料的预处理

本文对卫星激光测距资料的预处理方法,包括观测资料的误差修正,残差的计算和平滑及标准点的生成等问题进行了详细的探讨,并给出了４圈卫星观测的部分解算结果。     

高精度卫星激光测距仪问世

我国精度最高的卫星激光测距仪由国家地震局地震研究所研制成功。最近对该仪器签定结果表明．测量8000公里高空的卫星单测精度误差仅2—3cm．其测算精度仅次于美国。利用激光对人造地球卫星进行精密测距，近年来已日益成为促进地球动力学、大地测量学、地球物理学和地震预报等学科研究的一项新技术，我国从80年代开始这方面的研究。     

恒星跟踪与人卫激光测距仪望远镜指向修正

望远镜的指向精度是人卫激光测距系统的一项重要指标 ,利用对恒星的观测可以修正望远镜的指向精度。本文介绍了在人卫激光测距观测中采用球谐函数模型对望远镜指向进行修正的一种方法 ,并用实际观测值验证了该方法的有效性     

卫星激光测距的发展和现状

本文较铨面地介绍了卫星激光测距的发展和现状,其中包括卫星激光测距原理,国际上能够开展常规观测台站的位置和分布,用于激光测距的卫星,激光测距的发展和取得的主要成绩。     

红外与激光测距仪器的最新发展

（一）前言 红外与激光测距仪器走近年来便用越来越多的一种精密光学仪器，主要用于大地的精密导线，各种工程测量，军事测量，     

中国新一代流动卫星激光测距系统研究

我国新一代流动卫星激光测距（SLR）系统TROS-I于2000年建成，并成功地在乌鲁木齐、拉萨西部地区进行了流动观测．弥补了国家SLR跟踪网在亚洲腹地的空缺。本文介绍了TROS—I的组成结构及其在中国西部对Lageos等卫星的观测情况。结果表明，观测标准点精度优于10mm，最大测程达2万km，可见，流动观测能有效地增强我国激光测距网的监测能力．对于我国自主卫星的精密定轨、中国大陆地壳现今运动的研究可发挥重要作用。     

对GPS36卫星激光测距最佳观测时间的研究

针对GPS-36这颗卫星的运行特点,利用2004年全年的预报和实际观测记录,本文详细分析了这颗卫星的出没时间和运行规律,并通过日出日落时间与卫星运行规律来预报2005年GPS-36卫星每天通过的最大高度角及最佳观测时间。     

卫星激光测距技术滤波方法的研究与实现

本文从激光测距回波方程及噪声方程出发阐明了降低背景噪声(滤波)是提高激光测距回波信噪比的关键;并通过对望远镜轴系进行指向修正并采用可变光阑减小望远镜视场来实现"空间滤波",采用窄带滤光片实现"光谱滤波",采用高精度距离门选通技术实现"时间滤波",北京房山人卫观测站的激光测距系统具备了白天观测人造地球卫星的能力。本文还引入了C-SPAD"敏感度"的概念并且提出了一种依靠C-SPAD来调整可变光阑位置及滤光片角度的方法。     

资源三号卫星激光测距定轨精度分析

基于卫星激光测距定轨是目前遥感卫星在轨位置测量的重要手段之一,其测量精度关系到遥感卫星的应用水平。为了分析我国首颗民用立体测绘卫星——资源三号携带的国产激光角反射器在轨运行情况,该文利用全球激光联测期间卫星激光测距数据与GPS事后联合定轨结果,从遥感影像几何定位和轨道预报两个方面定量分析和评价卫星激光测距参与的定轨精度。试验表明,基于卫星激光测距与GPS定轨结果,影像几何定位无控精度较实时定轨精度提升1~2m,有效提升了卫星影像几何处理精度;轨道预报1d星下点位置较实际过境轨迹偏差优于250m,2d优于500m,1d预报侧摆精度达到0.035°,满足检校外业和成像计划精度需求。     

SESAM锁模激光器在卫星激光测距领域应用研究

本文在分析SESAM(Semiconductor Saturable Absorber Mirrors)锁模激光器原理及技术特点、描述其工作流程的基础上,展示了SESAM锁模激光器用于卫星激光测距的实测结果,通过对卫星激光测距数据数量及质量分析,得出了SESAM锁模激光器以窄脉冲宽度、高能量密度、输出稳定等优势首次在国内应用于卫星激光测距系统后,使系统整体性能得到明显提升的结论。     

Short note: Crustal deformation in the key stone network detected by satellite laser ranging

The paper presents the results of crustal deformation, as evidenced by changed station coordinates, in the Tokyo metropolitan area detected by the satellite laser ranging (SLR) technique. The coordinates of two Key Stone SLR stations, Tateyama and Kashima, were determined from 4 weeks of orbital arcs of the LAGEOS-1 and LAGEOS-2 satellites with respect to 16 SLR stations kept fixed in the ITRF2000 reference frame. The station coordinates were calculated using the NASA GEODYN-II orbital program. The orbital RMS-of-fit for both satellites was 16 mm. The standard deviation of the estimated positions was 3 mm. A jump of about 5 cm in the baseline length between the Kashima and Tateyama stations was detected in June–August 2000 by VLBI and GPS techniques. This work confirms this crustal deformation as determined by SLR and vice versa. Analysis of coordinates of these stations shows that this effect was caused by a 4.5-cm displacement of the Tateyama station in the north-east direction. The change in the vertical component was not significant.     

卫星激光测距回波探测成功概率统计分析

通过对国内外部分观测量较多的卫星激光测距站夜间和白天观测资料的统计,分析了激光测距回波探测成功率实际值和理论分析的差别,探讨了影响夜间、白天激光测距探测率的各种因素,为进一步提高数据探测成功率提供了实践依据。本文还介绍了近几年兴起的高重复频率卫星测距的方法,应用此测距方法可以获得更多的观测数据,有效地提高标准点精度。     

人卫激光测距中卫星预报需求分析

人造卫星激光测距作为当前精度最高的现代大地测量手段之一,其观测数据在卫星或航天器的精密定轨、确定地球自转参数、建立和维护全球地球参考框架以及实现全球范围的高精度时间传递等方面发挥重要作用。在轨卫星的位置预报是卫星激光测距工作实现的前提和基础,为此,本文根据卫星激光测距工作的实际需要对在轨卫星的预报精度提出了要求,并分析CPF卫星预报的精度。研究结果显示,卫星预报精度完全可以满足当前毫米级卫星激光测距的要求。     

北京人卫激光观测站kHz激光测距系统升级实现

本文介绍了北京人卫激光观测站的kHz激光测距系统的改造与实现情况,并对kHz卫星激光测距系统的实测结果进行了简析,比较了不同激光发生器的测距激光。研究结果表明,该站的kHz卫星激光测距系统已经初步实现,且观测数据量和观测精度较以往低重复频率激光发生器都有所改善。     

Robust estimation of systematic errors of satellite laser range

Methods for analyzing laser-ranging residuals to estimate station-dependent systematic errors and to eliminate outliers in satellite laser ranges are discussed. A robust estimator based on an M-estimation principle is introduced. A practical calculation procedure which provides a robust criterion with high breakdown point and produces robust initial residuals for following iterative robust estimation is presented. Comparison of the results from the least-squares method with those of the robust method shows that the results of the station systematic errors from the robust estimator are more reliable. Received: 18 March 1997 / Accepted: 17 March 1999