本文選題：激光測距 + 立方體衛(wèi)星��； 參考：《光學(xué)精密工程》2017年07期

【摘要】：為了給立方體衛(wèi)星星載GPS定軌數(shù)據(jù)提供檢核標(biāo)準(zhǔn),并滿足高精度測定軌道的應(yīng)用要求,通過在10cm×10cm×10cm的標(biāo)準(zhǔn)立方體衛(wèi)星的每個表面分布3個通光口徑為1.0cm的微小激光反射器,設(shè)計了質(zhì)量約為108g、視場角滿足360°、測距精度可達厘米級的激光測距合作目標(biāo)。根據(jù)角錐棱鏡的二面角誤差、反射面面形誤差及入射面面形誤差所引起的光束附加相位,分析角錐棱鏡在遠場的衍射分布特性;接著,根據(jù)激光合作目標(biāo)在衛(wèi)星上的分布方式,計算激光合作目標(biāo)的相對有效面積分布;然后,利用激光測距方程估算不同軌道高度的立方體衛(wèi)星激光反射器回波光子數(shù),并根據(jù)衛(wèi)星質(zhì)心改正模型估算激光測距精度;最后,以皮衛(wèi)星激光合作目標(biāo)測距試驗為例,驗證了裝載在衛(wèi)星上的1.0cm微小激光反射器能夠反射回足夠的激光回波信號。結(jié)果表明,此種分布方式對于運行在250~1 000km軌道上的立方體衛(wèi)星能夠提供足夠的回波信號,激光測距內(nèi)精度可達厘米級,滿足立方體衛(wèi)星對激光測距合作目標(biāo)質(zhì)量輕、分布靈活、測距精度高的要求。
[Abstract]:In order to provide the check standard for the orbit determination data of the cubic satellite, and to meet the application requirements of high precision orbit determination, three micro laser reflectors with 1.0cm aperture are distributed on each surface of the standard cube satellite of 10cm 脳 10cm 脳 10cm. A laser ranging cooperative target with a mass of about 108 g, a field of view angle of 360 擄and a ranging accuracy of centimeter level is designed. According to the dihedral angle error, the reflection surface error and the incident surface error caused by the angle error, the diffraction characteristics of the angle cone prism in the far field are analyzed, and then, according to the distribution mode of the laser cooperation target on the satellite, the diffraction characteristics of the angle cone prism in the far field are analyzed. The relative effective area distribution of laser cooperative target is calculated, then the echo photon number of cubic satellite laser reflector with different orbital heights is estimated by laser ranging equation, and the accuracy of laser ranging is estimated according to the correction model of satellite centroid. For example, the experimental results of laser range measurement for the laser cooperative target show that the 1.0cm micro laser reflector mounted on the satellite can reflect enough laser echo signals. The results show that this distribution method can provide enough echo signal for the cubic satellite operating in 250m 000km orbit, and the precision of laser ranging can reach centimeter level, which satisfies the Cube-satellite 's light mass and flexible distribution to laser ranging cooperative target. The requirement of high ranging accuracy.
【作者單位】： 中國地震局地球物理研究所;中國地震局地震研究所中國地震局地震大地測量重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(No.41274189) 中國地震局地震研究所所長基金資助項目(No.IS201226038,No.IS201506210)
【分類號】：P228.5

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本文編號：2100390