《表1 卫星激光测距系统性能指标》

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《卫星激光测距系统稳定性分析及提高》

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典型的SLR系统由激光器与发射系统、望远镜与跟踪机架、光子接收与精密计时、测距控制、卫星预报与数据预处理等系统组成．各组成部分需在激光测距控制统一协调下有序协同开展工作，密不可分，以完成对卫星台站预报、精密跟踪、激光发射瞄准、回波信号探测接收、数据采集显示存储及预处理等工作．上海台SLR系统的组成框图如图1所示，性能指标见表1.SLR技术主要在于获得激光往返时间，乘上光速的一半即可获得卫星与地面站之间的精确距离，因此可从SLR数据的产生流程出发，分析SLR系统数据稳定性的各影响因素．激光测距的原始测量值包含了系统延时，提取实际距离信息前需扣除系统延时．目前，SLR系统普遍采用地靶校准方法，即通过测量已知距离的地面静态靶目标进行系统延时标定[6]．由于和测星分时进行，存在光学、环境温度等不同，因此标定的系统延时不能完全准确反映卫星测量时的系统延时，这会产生距离偏差，进而影响系统稳定性．如图2所示，激光器发出的光束中小部分进入PIN管，转化为电信号，由恒比鉴别器比例触发后，进入事件计时器A通道；而大部分出射激光在到达卫星后，由安装在卫星表面的角发射器反射回地面站，被单光子探测器接收，转化为电信号，经由同轴电缆进入事件计时器B通道．控制软件采集事件计时器A、B通道数据，获取激光的往返飞行时间，再转化成卫星与地面站之间的距离．经数据预处理操作，剔除野值，完成大气延时和系统延时修正，生成标准点数据，上传给国际激光测距网或用户．此外，距离门控电路可以使探测器在回波到达之前的瞬间开启，从而大幅减小背景噪声干扰．