云南天文台SLR系统数据稳定性影响因素的分析与研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 吴凡
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| 答辩日期 | 2024-07-01 |
| 文献子类 | 电子信息硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 翟东升 ; 陈善球 |
| 关键词 | 卫星激光测距 数据稳定性 地靶标校修正 激光功率实时监测 回波率控制 |
| 学位专业 | 电子信息 |
| 其他题名 | Analysis and Research on Factors Influencing Data Stability of Yunnan Observatory SLR System |
| 英文摘要 | 确保SLR数据的稳定性，对于充分发挥地面站SLR技术的优势、开展后续测距工作、满足科学应用中日益严格的毫米级稳定性要求至关重要。本文结合国内外学者对激光测距系统数据稳定性的研究，分析了影响云南天文台SLR系统数据稳定性的因素，尤其侧重于系统延迟测量误差的分析和研究。在系统时延测量误差方面，改进了云南天文台53 cm卫星激光测距系统的稳定性。针对地靶测量与卫星测距时间冲突，长时间间隔导致的气象参数变化引发的地靶标校误差；激光器功率缺乏实时监测系统；地靶标校时与卫星激光测距时回波率不一致导致的时间漂移误差的问题，进行了系统性的研究和分析，并进行了相应的系统设计和搭建，以提升系统的稳定性。主要工作和研究成果如下：首先，对影响SLR系统数据稳定性的因素进行了详细分析，并对云南天文台53 cm卫星激光测距系统的稳定性进行了评估。第二，采用多元函数拟合的方式，建立地靶标校数据随气象参数的变化规律。针对系统时延测量中地靶测量与卫星测距时间冲突，且时间间隔较长缺乏实时性的问题，通过建立的变化关系获得实时地靶时延数据。利用sp3精密轨道分别与实测数据和修正数据进行差值，差值的均值分别为2.335 cm和2.331 cm，差值的RMS值分别为2.07 cm和2.01 cm，分别相差0.004 cm和0.06 cm，结果表明本论文的修正方法有效，可应用于实测工作中。第三，创新性地设计和实现了激光器功率实时监测系统。该系统在不改变原光路的情况下利用透射光间接测量激光发射功率，避免了对光路的影响和能量衰减。在监测实验中，监测功率与真实功率的最大偏差值占当前值的3.75%，残余标准差σ为 0.0165。该系统满足了SLR的稳定性和精度需求，并具有扩展应用的潜力，为后续数据处理、系统故障排查和实验提供了支持。最后，根据激光回波能量变化导致的探测器时间漂移误差，设计了一种回波率控制系统：该系统在原有测距光路的基础上增加了格兰棱镜，并通过PID控制算法对回波率进行控制，以求达到单光子探测的目的。 |
| 学科主题 | 天文学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 0 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/28051]  |
| 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 | 吴凡. 云南天文台SLR系统数据稳定性影响因素的分析与研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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