导航卫星白天激光测距实现方法分析

实现对导航卫星的白天激光测距对增加观测弧段和高精度轨道评估数据量有重要意义。本文分析了针对中高轨道和地球同步轨道导航卫星实现白天激光测距的技术难点,介绍了白天卫星激光测距的噪声抑制和信号识别技术。针对卫星导航系统应用．详述了导航卫星白天激光测距实现方法及初步测量结果．并探讨了提高导航卫星白天激光测距能力的改进方法。     

卫星激光测距系统中图像处理子系统设计

为了提高卫星激光测距系统的自动化程度,设计了一套用于卫星激光测距系统的图像处理子系统。本子系统通过图像处理手段,解算出激光束光尖和卫星位置,并将位置偏差反馈给控制计算机,用以调整激光束的出光方向和修正预报偏差。首先给出了该系统的软硬件框架和实现流程;然后重点介绍了图像处理部分算法;最后结合实际观测对系统进行性能验证,结果表明本系统功能正常,稳定可靠,在一定程度上提高了激光测距系统的精度和实时性。     

高自动化卫星激光测距系统研究与设计

卫星激光测距(SLR)技术因测量精度高而广泛应用,但由于涉及多门学科领域使得系统复杂,制约了自动化水平提高,影响着该技术的发展和推广应用。基于上海天文台SLR系统平台,分析了SLR的操作流程,提出光学系统、伺服系统、控制系统及远程监控管理系统等自动化发展方向,设计了角秒级精度光束指向瞄准方法,研制了精度为1″的小型化伺服控制系统,实现了观测模式的快速切换,并搭建远程监控管理系统,使整个SLR系统的自动化能力得到提高,减少了人力操作,提高了观测效率。应用上述研究成果,在国内成功进行了SLR的远程控制实验,实现了SLR系统的异地操作和监控,为SLR的全自动化及远程控制应用奠定了技术基础。     

卫星激光测距数据处理方法研究进展

数据处理技术的发展与进步是实现毫米级卫星激光测距（Satellite Laser Ranging,SLR）的重要保障。文中简要回顾了SLR技术的发展历程,阐述了数据处理技术在SLR的实际应用,着重介绍了国内外典型的数据处理算法及其发展脉络。同时,针对大地测量产品的应用需求,分析了目前SLR数据处理算法的适用性、稳定性及存在的问题。最后,针对激光测距的未来发展态势,提出了新一代SLR数据处理方法面临的挑战及可能的解决方案,并对其发展趋势做出展望。     

微小卫星星务分系统的硬件设计与实现

为了适应微小卫星综合电子系统的迅猛发展,使卫星能够实现自主管理和数据处理,需要构造合理有效的微小卫星星务分系统的硬件系统。在对星务分系统功能需求分析的基础上,提出了微小卫星星务分系统的硬件设计方案,并对处理器模块、数字量模拟量模块、星内通信模块、总线模块、电源模块和遥控模块的结构和原理进行了详细的阐述。文章提出的硬件设计方案可以提高微小卫星自主运行能力,实现小卫星长期安全可靠运行     

GPS卫星用于微波导航与激光测距

ＧＰＳ－３５／３６叼卫星，既能用于微波导航，又能用于激光测距；本文论述了这种ＧＰＳ卫星的作用和影响。     

超高重频卫星激光测距时序电路实现及应用

高重频卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)具有精度高、捕获快、观测数据量大、可靠性高等优势。但随着重复频率提升至百千赫兹以上,现有测量时序电路无法达到系统运行处理速度和实时后向散射规避等要求。本文提出超高重频卫星激光测距时序电路设计方法,采用FPGA代替控制计算机进行门控距离实时计算,精确产生门控信号控制探测器开启,并使用了收发交替的方式实时调整激光点火信号以规避后向散射干扰。能够自主完成激光测距中距离门控输出时刻的计算、存储和信号输出,最高工作频率大于500kHz,满足百千赫兹超高频率测距的要求。该系统已成功应用于上海天文台100kHz重复率SLR,标准点精度突破200μm,验证了基于FPGA的测距时序电路的正确性和潜力。该电路设计简单、分辨率高、上位机交互方便,为百kHz～MHz的超高重频SLR系统时序控制电路设计提供有效解决方案。     

深度学习在卫星激光测距数据处理中的应用

卫星激光测距是获取空间目标高精度距离的重要技术。在测量数据应用于科学研究之前,需要对原始数据进行一系列的预处理。常用的信号提取方法主要有Graz自动识别、泊松滤波和人工识别等。近年来,一些学者将深度学习技术应用到天文领域,解决了一些问题并取得了相对理想的结果。提出了一种利用深度学习技术提取目标信号的方法,实测数据的识别结果表明,所提算法具有一定的可靠性、通用性和可行性。研究结果对卫星激光测距系统向智能化方向发展有积极的作用。     

利用激光测距卫星实现对测控设备的精度鉴定

测控设备的精度具有重要意义，利用激光测距卫星进行测控设备精度鉴定具有可行性和很大的优越性。首先选择待鉴定的目标，并进行标校；然后选定合适的精确定轨卫星；在轨道预报的基础上，使光学、遥测、雷达等测控设备同时跟踪指定卫星，获得测量数据；通过对卫星精确定轨的模型的应用，获取精确数据；两者对比就可以对测控设备的精度进行准确地鉴定。该方法操作简便，精度高，有着广泛的推广应用前景。     

长春站卫星激光测距精度的提高和系统稳定性的改进

经过１９９７年８月对中科院长春人造卫星观测站卫星激光测距系统的技术改造,使系统的观测精度和稳定性都有了很大的提高,主要是采用了量子效率高、能自动补偿,时间游动小、快响应的单光子光电雪崩二极管和一套便携式我测距校准系统,以及建立三个近地标准靶等。结果使测距内符匝原来的６ｃｍ左右,提高到现在的小于２ｃｍ（单次）和１ｃｍ左右（标准点数据）,系统的长期稳定性由原来的４ｃｍ左右,提高到现在小于２ｃｍ,系统测     

激光测月回波探测器位置控制系统设计

激光测月(LLR)具有测量距离远和回波光子少的特点,观测中需要适当更新回波探测器的位置以提高回波探测概率。采用现场可编程门阵列(FPGA)技术研制多步进电机同步控制系统,并结合VC++软件开发工具开发其计算机控制程序,最终实现回波探测器在xoy探测平面上位置的计算机控制。测试结果表明,两个步进电机可以各自单独运行或同时运行,使回波探测器可以单独沿着x轴或y轴移动,也可以同时沿着x轴和y轴移动,最小移动步长为2.5μm,实现对探测器位置的精准控制。     

Atmospheric Refractivity Corrections in Satellite Laser Ranging

Atmospheric refraction can cause significant errors in satellite laser ranging (SLR) systems. There are two techniques which can be used to correct for these errors. Atmospheric models based upon surface measurements of pressure, temperature, and relative humidity have been shown by ray tracing to be accurate to within a few centimeters at 20° elevation angle. The residual errors in the models are thought to be primarily caused by horizontal gradients in the refractivity. vity. Although models have been developed to predict the grnt effects, initial studies show that they can be sensitive to local topographic effects. Atmospheric turbulence can introduce random fluctuations in the refractivity, but only introduces centimeter level errors at elevation angles below 10°. Pulsed two-color ranging systems can directly measura the atmospheric delay in satellite ranging. These systems require mode-locked multiple-frequency lasers and streak-camera-based receivers and currently appear capable of measuring the atmospheric delay with an accuracy of 0.5 cm or better.     

卫星信号控守指挥调度系统设计与实现

为实现卫星信号的自动化控守,提出了卫星信号控守指挥调度系统的总体设计思路。基于B/S开发模式、Web Service和简单网管协议(SNMP)等技术设计面向服务的系统架构,以及基于服务化可扩展的软件平台,形成基于可重构架构的开放式卫星分析验证平台,可实现信号分析验证平台指挥调度、状态监控、业务数据流模板的创建和实体部署、报文数据的综合管理等功能。应用结果表明,该系统能够统一对各站点中的设备、服务器和软件模块等被管对象进行配置、监视以及异常告警。同时,用户可按需增加新的设备和软件模块,灵活地增删其可显示和配置的参数,并完成卫星信号控守系统业务逻辑的生成、部署和结果存储,流程的加载、启动和停止以及控守结果的保存。     

电磁热铆接控制系统的设计与实现

以TMS320LF2407A型DSP作为控制核心,设计出一种基于磁感应加热原理的电磁热铆接控制系统.在介绍其总体设计方案和系统组成的基础上,重点阐述了主要硬件电路的设计思想和实现方法.     

卫星速率自适应系统中流量控制机制的设计

针对大气层因降雨会导致无线信号衰减,而随着频率的升高,降雨对信号的衰减会显著增加的问题。提出了一种适用于卫星速率自适应系统的流量控制方法。该方法对令牌漏桶算法进行改进,通过多分组累计比较的方式,保证每个业务流对带宽使用的确定性。实验结果表明,应用该方法的速率自适应系统对超额占用带宽的业务进行有效地限制。本方法已在FPGA上实现,具有复杂度低和资源占用少的优点。     

行星地形激光测高可视化仿真系统的设计

建立行星地形激光测高的可视化仿真系统对于卫星探测中行星地形信息的处理具有重要的意义。采用分形技术仿真了行星数字地形,计算了卫星轨道数据和测量点信息。对测量的高程信息通过插值算法得到了规则的DEM,动态地三维展示了整个探测过程的卫星轨道和测量点分布情况,并通过基于LOD的地形生成算法显示了原始的行星地形和测得的地形对比。     

基于TDC-GP22的脉冲激光测距系统设计

为满足激光测距领域大量程、高精度、高分辨率的应用需求,设计了一种高精度脉冲激光测距系统。系统基于最小可分辨45ps的专用计时芯片TDC-GP22实现高精度、高分辨率的时间间隔测量,并采用高带宽放大电路及恒比定时时刻鉴别方法提高系统精度。详细论述了TDC-GP22时间间隔测量模块的硬件设计及软件流程。实验结果表明,该系统的测量分辨率达45ps,对时间间隔1μs内的测量精度可达60ps,对应150m测距精度可达1cm;对时间间隔1μs以上的测量精度可达1ns,对应千米级测距精度可达0.15m,满足高精度距离测量的应用需求。     

基于无线控制的激光告警测试系统设计与实现

传统激光告警测试系统存在角度测试效率低、编码精度差、安全性低、不便于携带等问题,针对上述问题,提出一种基于无线控制的激光告警测试系统设计方案,通过无线遥控的方式控制告警单元偏转相应的角度,控制激光器发射不同码型的信号,完成激光告警单元的告警指标测试。采用STC单片机内部的可编程计数器阵列(PCA)软件定时器模式,提高脉冲时序的精度,采用无线遥控实现激光的开启与关闭。实际应用表明,该设计方案便于测试告警单元、操作方便,提高了测试效率和安全性。