本文選題：激光測(cè)距 + 回波光子��； 參考：《中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái))》2017年碩士論文

【摘要】：衛(wèi)星激光測(cè)距技術(shù)是通過(guò)精確測(cè)定激光脈沖在地面測(cè)站和衛(wèi)星間往返時(shí)間間隔來(lái)測(cè)量衛(wèi)星到測(cè)站的距離。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,該技術(shù)正朝著遠(yuǎn)距離(月球等深空激光測(cè)距)和大范圍(非合作目標(biāo)測(cè)距)等方向發(fā)展。對(duì)于非合作目標(biāo)和深空目標(biāo)測(cè)距,回波信號(hào)極其微弱,于是研究回波光子返回至接收系統(tǒng)的分布特性對(duì)有效探測(cè)信號(hào)具有重要意義。為此,論文完成了如下研究:首先,本論文在激光測(cè)距原理的基礎(chǔ)上,綜合考慮了影響激光測(cè)距的各項(xiàng)因素,如大氣湍流、光束的指向偏差、目標(biāo)距離等,從理論上重新推導(dǎo)了測(cè)距方程。同時(shí),基于所得方程,利用matlab軟件編制了激光測(cè)距系統(tǒng)回波光子分布特性研究軟件,通過(guò)設(shè)置測(cè)距系統(tǒng)中激光器、發(fā)射望遠(yuǎn)鏡、接收望遠(yuǎn)鏡以及探測(cè)器等相關(guān)參數(shù)便可估算回波光子數(shù)并可同時(shí)顯示相應(yīng)關(guān)系曲線。其次,對(duì)大氣湍流影響測(cè)距回波光子數(shù)作了更具體、深入地研究�；诠庠谕牧鞔髿庵械膫鬏斃碚�,利用與實(shí)際湍流更為接近的間歇性湍流的She模型,推導(dǎo)得到了同時(shí)適用于Kolmogorov湍流和間歇性湍流情況的光束擴(kuò)展和漂移的近似解析表達(dá)式�；谠摫磉_(dá)式,獲得了新的測(cè)距方程,并對(duì)低軌、高軌衛(wèi)星以及月球的測(cè)距回波光子數(shù)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,以分析研究大氣湍流間歇性對(duì)測(cè)距回波光子的影響。結(jié)果表明,湍流的間歇性越大,測(cè)距回波光子數(shù)越多;回波光子數(shù)在間歇性湍流與無(wú)湍流下的比值最高分別約為1/16、1/17、1/18。本文在云南天文臺(tái)的1.2m激光測(cè)距系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)回波光子分布特性進(jìn)行了研究。所得結(jié)果可為測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其性能評(píng)估提供了重要參考。
[Abstract]:Satellite laser ranging technology is to measure the distance between the satellite and the station by accurately measuring the time interval between the laser pulse and the satellite between the ground station and the satellite. With the rapid development of science and technology, the technology is developing in the direction of long distance (deep space laser ranging such as the moon) and large range (non-cooperative target ranging). For non-cooperative target and deep space target, the echo signal is very weak, so it is very important to study the distribution of echo photon returning to the receiving system. Firstly, based on the principle of laser ranging, various factors affecting laser ranging are considered, such as atmospheric turbulence, beam pointing deviation, target distance and so on. The ranging equation is rededuced theoretically. At the same time, based on the obtained equations, a software for studying the photonic distribution of echo waves in laser ranging system is developed by using matlab software. By setting the laser in the ranging system, a telescope is emitted. The number of echo photons can be estimated and the corresponding curves can be displayed at the same time by receiving the relevant parameters such as telescopes and detectors. Secondly, the echo photon number of atmospheric turbulence is studied more concretely and deeply. Based on the theory of light propagation in turbulent atmosphere, an approximate analytical expression of beam propagation and drift for both Kolmogorov turbulence and intermittent turbulence is derived by using the She model of intermittent turbulence, which is closer to the actual turbulence. Based on this expression, a new ranging equation is obtained, and the photon number of ranging echo from low-orbit, high-orbit satellites and the moon is numerically calculated to analyze the effect of atmospheric turbulence intermittently on ranging echo photons. The results show that the larger the intermittency of turbulence, the more the number of photons in ranging echo, and the highest ratio of echo photon number in intermittent turbulence and non-turbulence is about 1 / 16 / 1 / 17 / 1 / 18. Based on the 1.2m laser ranging system of Yunnan Observatory, the characteristics of echo photon distribution are studied in this paper. The results can provide an important reference for the design and performance evaluation of ranging system.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái))
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P228.5

【參考文獻(xiàn)】

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9 湯明s，

本文編號(hào)：1914884