| 题名 | 星载激光高度计地面定标与测试技术研究 |
| 作者 | 张海洪 |
| 答辩日期 | 2006-01-17 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 王建宇 |
| 关键词 | 激光高度计 定标与测试 目标回波模拟器 最大测程 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 20世纪90年代，新一轮的星球探测热席卷全球。激光高度计以其技术成熟度高、可提供地面高程图、反射率图、并可提供仪器的绝对高程用于指导探测系统着陆等诸多优势，受到众多国家的青睐。基于这种现状，我国也在着手准备有关的探测计划。因为星载激光高度计自身应用环境的特殊性，需要一整套测试系统，对其关键性能进行全面的测试。但是我国目前的激光高度计性能测试技术，是针对机载、短距离的激光高度计发展起来的，还没有一整套精度高、适应性强的性能参数测试系统，且无法直接测量系统探测灵敏度。这些不足限制了将现有的测试技术应用于空间探测的星载激光高度计的性能测试中。因此，建立一套完整地测试系统，在地面实现对激光高度计性能全面可靠的测试，成为迫切需要解决的难题。本论文结合我国的月球探测工程——“嫦娥一号”中的有效载荷：激光高度计分系统，针对其性能测试的关键技术进行了研究，主要的研究内容和特色如下： (1) 根据我国的探月激光高度计的技术要求，成功建立了国内首套星载激光高度计地面定标与测试系统该系统可以全面地对星载激光高度计各个关键性能参数，包括：最大测程、测距不确定度、光束发散角、最小测程、脉冲能量以及脉冲宽度实现高精度的测试。 (2) 设计研制了目标回波模拟器，其产生的模拟目标回波发散角为1.5mrad，脉宽为25ns，回波功率最大可达到（2.6E+2）W，最小可小于(1.4E-15)W，与主波的延迟在0~1s内可调，调整幅度最小为1ps。目标回波模拟器可用于直接测量激光高度计系统探测灵敏度得到系统的最大测程，精度达到±2.24%；还可用于测量发射激光能量、距离范围等参数。该模拟器具有不受外界环境条件影响、适用性强、精度高等特点。 (3) 提出了直接模拟测量法和类推法对关键参数——最大测程进行标定。采用消光系数法和短距离实物目标回波模拟源，使得测距不确定度的标定不确定度优于±1%。 (4) 理论分析了外层空间太阳辐照、系统准直度对激光高度计系统性能的影响，得到如下结论：对目前的激光高度计来说，月球表面反射的太阳辐照对接收系统的性能并不会有显著的影响；在空间没有任何保护措施的情况下，雪崩探测器所能承受的太阳直接辐照的时间为4s；当系统准直度满足小于10%的偏心率时，准直度对系统性能的影响可以忽略。随着星球探测需求的不断扩张，对星载激光高度计的定标与测试技术必然会发挥越来越重要的作用。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4418]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张海洪. 星载激光高度计地面定标与测试技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2006. |
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