本发明专利技术涉及空间目标激光测距技术领域，具体涉及一种主被动光学一体测角测距系统，包括光学接收组件、激光器、库德光路、二级扩束镜、激光接收组件以及探测成像组件，激光器出射激光，激光经过库德光路反射后进入二级扩束镜出射完成激光发散角的压缩，光学接收组件对被测目标的目标光束以及激光回波进行收集，激光接收组件利用收集的激光回波完成对被测目标进行测距，探测成像组件基于目标光束和激光回波完成对被测目标的光学成像、闭环跟踪以及对激光的光尖成像，通过激光发射/激光接收和目标跟踪设置于同一跟踪系统上，保证激光发射和接收的光轴稳定性，可实现目标的测角测距实现单站对观测目标的定轨。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空间目标激光测距，尤其涉及一种主被动光学一体测角测距系统。
技术介绍
1、空间目标激光测距技术是一项利用激光脉冲测量地面观测站到空间目标距离的观测技术，是目前整个监测体系中测距精度最高的探测手段，能够有效提升空间目标监测网中的测距数据精度的上限。利用激光测距望远镜的高精度特性，可以对空间目标进行的精密监测，为危险事件的决策提供支持。
2、目前各激光测距台站对空间非合作目标进行测距一般选择在晨昏时段，因为只有在晨昏时段才能实现目标的捕获和光子接收探测的低噪声，才能高效的实现空间目标的激光测距。并且各台站测距数据均只提供测距信息和时间信息给测距网进行数据的融合而未进行测角信息和测距信息的融合，从而获取单站定位信息。
3、非合作目标测距的主要瓶颈在于其初轨预报精度差，要进行高效的激光测距需要以下条件。
4、1）非合作目标可视可调：非合作目标通常采用tle预报，初轨精度较差，可能导致目标无法进入光学接收视场，因此需要对目标轨道进行修正使之进入视场；
5、2）激光光尖可视：只有光尖可视才能使激光能够准确照射到目标；
6、3）激光光轴与接收光轴稳定性高：只有两轴稳定性高才能实现目标的稳定照射和回波的稳定接收；
7、4）指向精度高：指向精度高才能稳定捕获目标；
8、5）回波数据可获取：单光子探测器背景噪声大，距离门开度小很难实现回波的获取，需要增加窄带滤光片。
9、6）数据能识别：微弱的回波信号会淹没在噪声中造成测距任务失败。
10、现有技术的缺点：现有的激光测距台站大多进行晨昏合作目标常规测距，采用低功率皮秒激光器和跟踪探测器进行目标捕获跟踪及恒星标校。由于激光器功率限制很难实现非合作目标的测距。另外，没有对测距信息和跟踪系统的测角信息进行数据融合，无法完成目标的单站定位。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供一种主被动光学一体测角测距系统。
2、本专利技术实施例中提供一种主被动光学一体测角测距系统，包括：
3、光学接收组件，用于收集目标光束和激光回波；
4、高功率激光器，用于出射激光，对被测目标进行照射；
5、库德光路，用于对所述激光器出射的激光进行全反射；
6、二级扩束镜，用于对所述库德光路反射的所述激光进行扩束，完成对所述激光发散角的压缩；
7、激光接收组件，用于接收所述光学接收组件手机的激光回波，并基于所述激光回波完成所述被测目标的测距，其中，所述激光器和所述激光接收组件设置于同一跟踪系统上；
8、探测成像组件，用于完成对所述被测目标的成像、闭环跟踪以及对所述激光的光尖成像，输出目标的方位俯仰角度；
9、所述激光器出射激光，所述激光经过所述库德光路反射后进入所述二级扩束镜出射完成激光发散角的压缩，所述光学接收组件对所述被测目标的目标光束以及被所述激光进行照射后产生激光回波进行收集，所述激光接收组件利用所述光学接收组件收集的所述激光回波完成对所述被测目标进行测距，所述探测成像组件基于所述目标光束和所述激光回波完成对所述被测目标的光学成像、闭环跟踪以及对所述激光的光尖成像，通过对目标的测距和跟踪系统的测角实现目标的测角测距，实现测角测距一体化。
10、作为一种可选的方案，测距和测角功能在同一套跟踪系统上实现。
11、作为一种可选的方案，测角精度优于5″，测距精度优于1m。
12、作为一种可选的方案，所述激光器采用高功率纳秒脉冲激光器。
13、作为一种可选的方案，在进行闭环跟踪时，探测能力在1000公里处3平米目标的视星等为6星等至8星等。
14、作为一种可选的方案，1000公里处3平米目标的星等估算公式为：
15、
16、式中，a为目标有效反射横截面积，ρ为目标表面反射率，r为目标观测斜距，f为相位角函数，若将空间目标近似看做漫反射圆柱体，则相位角函数f可具体表示为：
17、。
18、与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
19、本专利技术实施例中提供一种主被动光学一体测角测距系统，包括：用于收集目标光束和激光回波的光学接收组件，用于出射激光，对被测目标进行照射的高功率纳秒激光器；用于对所述激光器出射的激光进行全反射的库德光路，用于对所述库德光路反射的所述激光进行扩束，完成对所述激光发散角的压缩的二级扩束镜，用于接收所述光学接收组件手机的激光回波，并基于所述激光回波完成所述被测目标的测距的激光接收组件，用于完成对所述被测目标的成像、闭环跟踪以及对所述激光的光尖成像的探测成像组件，所述激光器出射激光，所述激光经过所述库德光路反射后进入所述二级扩束镜出射完成激光发散角的压缩，所述光学接收组件对所述被测目标的目标光束以及被所述激光进行照射后产生激光回波进行收集，所述激光接收组件利用所述光学接收组件收集的所述激光回波完成对所述被测目标进行测距，所述探测成像组件基于所述目标光束和所述激光回波完成对所述被测目标的光学成像、闭环跟踪以及对所述激光的光尖成像，通过激光发射和激光接收设置于同一跟踪系统上，实现高精度测角，保证激光发射和接收的光轴稳定性，可实现恒星标校提升系统的指向精度，有效提高测距成功率。
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【技术保护点】
1.一种主被动光学一体测角测距系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的主被动光学一体测角测距系统，其特征在于，所述激光器采用高功率纳秒脉冲激光器。
3.根据权利要求1所述的主被动光学一体测角测距系统，其特征在于，在进行闭环跟踪时，探测能力在1000公里处3平米目标的视星等为6星等至8星等。
4.根据权利要求3所述的主被动光学一体测角测距系统，其特征在于，1000公里处3平米目标的星等估算公式为：
【技术特征摘要】
1.一种主被动光学一体测角测距系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的主被动光学一体测角测距系统，其特征在于，所述激光器采用高功率纳秒脉冲激光器。
3.根据权利要求1所述的主被动光学一体测...
【专利技术属性】
技术研发人员：马岩，钟卫军，刘元，黄晨，赵泽亚，张帅，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二一部队，
类型：发明
国别省市：
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