角反射器形状效应对卫星激光测距系统测距精度的影响

作者：刘源; 安宁; 范存波; 刘承志; 马磊; 宋清丽; 董雪

来源：激光与光电子学进展, 2018, 55(11): 65-71.

• 大气光学
• 测距精度
• 卫星角反射器形状效应
• 卫星激光测距系统
• 角反射器分布

基于卫星激光测距(SLR)系统的测距原理,对从角反射器反射的回波光子分布进行数值仿真,分析并讨论了卫星角反射器形状效应与SLR系统测距精度的关系。另外,为验证卫星角反射器形状效应的适用性,利用中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站SLR系统对不同轨道高度的卫星进行了实测。结果表明,卫星角反射器形状效应使从卫星反射的回波光子分布发生明显改变,激光脉冲被展宽。对于Starlette卫星,激光脉冲脉宽由50ps展宽至72ps,由卫星角反射器形状效应引起的测距误差约为5.4 mm。对于高轨Etalon-1卫星、中轨LAGEOS-1卫星和低轨LARES卫星,由卫星角反射器形状效应引起的测距误差分别约为15.4,7.4,5.0mm。因此,要使SLR系统测量精度向毫米级发展,应当考虑卫星角反射器形状效应对测距精度的影响,这也为SLR系统的性能评估与结构设计提供了新的思路与途径。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站