【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光测距，具体是涉及一种低轨道空间碎片一发多收激光测距方法。
技术介绍
1、地球轨道空间看起来似乎很大，但围绕地球的轨道是有限的自然资源。大量空间碎片填满了这些轨道，将严重威胁着任何经过此区域的航天器。大空间碎片的撞击会使航天器姿态和轨道发生改变，更严重的是会导致航天器破损甚至完全解体；小空间碎片的撞击会使航天器表面性能改变，部分器件损伤或失效，使航天器丧失功能。据统计，由空间环境引起的299起在轨卫星故障事件中，碎片撞击占12％。
2、如何避免空间碎片对在轨航天器和载人航天活动的威胁是至关重要的问题。对空间碎片保持监测，并对其进行编目和碰撞预警是降低空间碎片撞击风险的前提，因此精确而快速地确定空间碎片的位置、速度、轨道以及姿态十分必要。目前空间碎片监测主要手段有望远镜光学观测、雷达探测和激光测距，其中激光测距方式是目前精度最高的空间碎片探测手段，其数据可用于实现空间碎片的高精度定轨、旋转周期和旋转轴指向等姿态确定，而其他手段，例如雷达和被动光学观测，在批量目标的发现和管理上具有优势，但无法满足空间碎片高精度定轨、定姿等运动状态确定的紧迫需求。
3、空间碎片激光测距从卫星激光测距技术发展而来，对于空间碎片激光测距，被测目标表面对入射激光光束反射以漫反射为主，使返回到地面站的激光信号极其微弱，导致测量难度大；另一方面空间碎片非合作的属性在跟瞄、探测、信号提取与处理方面和合作目标都有巨大不同，难度大为提高。此外，目前仅有少数测距台站具备了空间碎片激光测距能力，未能形成空间碎片组网观测的能力，因此
4、因此，需要提供一种低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，旨在解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术实施例的目的在于提供一种低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，以解决上述
技术介绍
中的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，包括以下步骤：
4、步骤s1：获取不同位置的若干个观测站，若干个观测站分别为发射站和接收站，所述发射站设有激光测距系统；
5、步骤s2：由发射站生成目标跟踪计划以及望远镜可使用的目标轨道预报文件，并把相关数据发送到各个观测站；
6、步骤s3：激光测距系统加载目标跟踪计划，若计划未结束，则载入目标轨道预报，预报时间开始则开始激光测距并把主波信号发送各个接收站；
7、步骤s4：接收站加载目标轨道并判断当前目标是否过境，若过境则判断当前是否有主波，有则开始开展激光测距；
8、步骤s5：记录主波、回波时刻并实时处理显示，一圈观测结束后处理数据并保存目标测距数据。
9、作为本专利技术进一步的方案，所述目标跟踪计划包括为发射望远镜以及各个接收望远镜建立指向模型以及点位预报即时修正方法。
10、作为本专利技术进一步的方案，所述指向模型为在全天区按一定的方位和俯仰间隔跟踪多颗恒星，采集望远镜编码器以及ccd相机中的星象数据，计算望远镜指向偏差，然后采用球谐函数模型、机架模型或物理参数模型方法来建立的。
11、作为本专利技术进一步的方案，所述点位预报即时修正方法为观测设备一旦搜索到目标，获取到观测数据时，即时修正预报根数沿迹误差。
12、作为本专利技术进一步的方案，所述激光测距系统由透镜、反射镜、视场光阑、衰减片、滤光片以及超导单光子探测器光学接口组成。
13、作为本专利技术进一步的方案，所述激光测距系统还包括回波脉冲达到时刻测量系统和数据测量系统。
14、作为本专利技术进一步的方案，所述回波脉冲到达时刻测量系统包括时间系统、事件计时器和计算机，所述事件计时器通过usb/pxi接口数据线与计算机连接，其中，数据测量系统还接收发射站从网络发送过来的主波时刻。
15、作为本专利技术进一步的方案，所述数据测量系统获得激光发射时刻和回波到达时刻后，通过与空间碎片的轨道预报数据比较并判断是否测到信号。
16、作为本专利技术进一步的方案，所述激光测距系统还包括数据延迟校正系统。
17、综上所述，本专利技术实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
18、1.本专利技术通过在国内率先开展异地远距离分布式空间碎片激光测距的研究，建立基于1064nm波长激光、超导探测器先进技术的分布式激光测距系统，以获取多站检测数据，可用于空间碎片高精度定轨和定姿的科学研究；
19、2.本专利技术创新性地集成高精度时间同步传输技术，高精度望远镜跟踪技术以及高性能低抖动单元/阵列单光子超导探测器技术，实现低轨道空间碎片分米级分布式激光测距技术；
20、3.本专利技术提出一种新的基于信号识别的轨道预报沿迹误差快速修正方式，实现目标持续成功测距，为空间碎片高精度定轨和预报提供技术支持。
21、为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述目标跟踪计划包括为发射望远镜以及各个接收望远镜建立指向模型以及点位预报即时修正方法。
3.根据权利要求2所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述指向模型为在全天区按一定的方位和俯仰间隔跟踪多颗恒星，采集望远镜编码器以及CCD相机中的星象数据，计算望远镜指向偏差，然后采用球谐函数模型、机架模型或物理参数模型方法来建立的。
4.根据权利要求2所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述点位预报即时修正方法为观测设备一旦搜索到目标，获取到观测数据时，即时修正预报根数沿迹误差。
5.根据权利要求1所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述激光测距系统由透镜、反射镜、视场光阑、衰减片、滤光片以及超导单光子探测器光学接口组成。
6.根据权利要求1所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述激光测距系统还包括回波脉冲达到时刻测量
7.根据权利要求6所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述回波脉冲到达时刻测量系统包括时间系统、事件计时器和计算机，所述事件计时器通过USB/PXI接口数据线与计算机连接，其中，数据测量系统还接收发射站从网络发送过来的主波时刻。
8.根据权利要求6所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述数据测量系统获得激光发射时刻和回波到达时刻后，通过与空间碎片的轨道预报数据比较并判断是否测到信号。
9.根据权利要求1所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述激光测距系统还包括数据延迟校正系统。
...【技术特征摘要】
1.一种低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述目标跟踪计划包括为发射望远镜以及各个接收望远镜建立指向模型以及点位预报即时修正方法。
3.根据权利要求2所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述指向模型为在全天区按一定的方位和俯仰间隔跟踪多颗恒星，采集望远镜编码器以及ccd相机中的星象数据，计算望远镜指向偏差，然后采用球谐函数模型、机架模型或物理参数模型方法来建立的。
4.根据权利要求2所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述点位预报即时修正方法为观测设备一旦搜索到目标，获取到观测数据时，即时修正预报根数沿迹误差。
5.根据权利要求1所述的低轨道空间碎片一发多收激光测距方法，其特征在于，所述激光测距系统由...
【专利技术属性】
技术研发人员：李语强，李祝莲，翟东升，伏红林，李荣旺，汤儒峰，张海涛，皮晓宇，周钰，苏晓莉，和丽娟，
申请(专利权)人：中国科学院云南天文台，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。