漫反射激光测距关键技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 翟东升
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| 答辩日期 | 2016-07-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 熊耀恒 |
| 关键词 | 空间碎片 卫星激光测距 漫反射激光测距 漫反射激光测距精度 |
| 学位专业 | 天体测量与天体力学 |
| 其他题名 | Study on Key technology of Diffuse Laser Ranging |
| 英文摘要 | 卫星激光测距技术是一项具有重大应用潜力的天文地球动力学测量技术，经多年的发展该技术已日益成熟，其测程可达36000 km，测量精度达亚cm 量级。近年来，由于人类太空探索活动的增加，导致宝贵且有限的空间资源被大量的空间碎片所占据，为确保航天活动的正常开展，空间碎片监测、预警受到各国的广泛重视。将漫反射激光测距技术应用到碎片测量中，不仅能够提高空间碎片定轨精度，而且还可以为其他监测手段提供标校，对空间碎片监测、预警等研究具有重大意义。测量精度和测距能力是衡量漫反射激光测距系统极其重要的两个指标，本论文的研究内容围绕着这两个方面而展开。在测距精度研究方面，作者独自完成以下工作：? 对漫反射激光测距系统中的误差来源进行了详细的分析，得出影响漫反射激光测距精度的主要误差来源；? 基于单光子探测理论推导出激光脉冲宽度、回波强度与测距精度的关系表达式；? 通过地面实验验证了利用漫反射激光测距技术获取目标尺度信息的可行性。在提高系统测距能力方面，本论文完成的具有创新性的工作如下：? 推导出考虑大气湍流及望远镜跟踪精度等参数的新的激光测距方程，基于对新方程的研究得出提高望远镜跟踪精度、减小激光发散角、采用1064 nm激光进行测距等方法可提高测距系统的探测能力；? 基于盖格模式APD阵列探测器的工作原理及特点，建立了盖格模式APD阵列的测距系统探测模型，通过对理论模型的分析得出采用阵列APD可提高测距系统的性能，在背景噪声较强的情况下，系统性能的提升更为明显； ? 负责了超导探测器实验的光机部分，成功进行了应用超导探测器的激光测距实验，为国内外的首创。 本论文研究的成果及意义在于：1. 通过对漫反射激光测距系统精度的研究，得出影响漫反射激光测距系统精度的主要误差来源；2. 基于地面实验验证了漫反射激光测距技术能够获取被测目标的尺度信息；3. 在理论上推导出新的激光测距方程，为测距系统性能的优化提供理论依据；4. 建立了阵列探测器的测距模型，为阵列探测器在测距系统中的应用提供了理论支持；5. 通过实验验证了一类探测器应用在测距系统中的可行性，在实验中积累了相关经验，为今后超导阵列探测器在测距系统中的应用提供技术支持和保障；6. 本论文的研究为漫反射激光测距系统的工程化应用奠定了一定的基础。 |
| 学科主题 | 天文学 ; 天体测量学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 114 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25369]  |
| 专题 | 云南天文台_应用天文研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 翟东升. 漫反射激光测距关键技术研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2016. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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