一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法及系统技术方案

技术编号:40524005 阅读:49 留言:0更新日期:2024-03-01 13:42
本发明专利技术涉及一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法及系统,所述方法包括:获取第一光子的第一速度和第一加速度;获取第二光子的第二速度和第二加速度;根据第一速度和第二速度计算速度差;根据第一加速度和第二加速度计算加速度差;根据稀疏光子聚类算法、速度差和加速度差对全域光子聚类,生成目标轨迹。通过稀疏光子聚类算法,利用空间碎片目标运动时间‑距离的关联性,计算时间邻域内光子的速度差和加速度差,然后通过速度差和加速度差对全域的光子聚类,最终得到准确的目标轨迹。本申请一方面通过速度搜索信号光子的原始飞行时间,避免了统计方法带来的误差,另一方面也避免了因为图像栅格化带来的精度损失和超大计算量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光雷达,尤其是指一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法及系统


技术介绍

1、近年来,轨道上空间碎片物体的数量呈指数级增长,这威胁到正在运行的航天器的安全,并对未来的航天器发射、航天器测试和其他空间活动构成潜在的碰撞风险。卫星激光测距(slr)是新世纪初以来最有效的空间碎片测量技术之一。slr配备了更高的脉冲能量和纳秒脉冲激光器,可以探测数千公里外失效卫星或火箭体的漫反射光子,单次发射精度约为1米。现有的千公里级单反系统大多是基于地面的,受到地理位置限制、大气干扰和有限的操作时间(在曙暮光前后的几个小时内)。

2、天基单反系统可以克服上述限制,每天24小时在全天候条件下运行,并为非合作物体提供更大的灵活性。然而,这些系统受到有限的激光能量和重量的限制。单光子雪崩光电二极管(spad)具有快速上升时间和高单光子灵敏度,可以大大提高单光子激光雷达系统的探测效率,降低对激光脉冲能量的要求。然而,对弱光子信号的灵敏度增加是以诱导大量背景噪声为代价的。高精度的捕获、跟踪和指向(atp)设备,加上准确的轨道预测信息,可以在一定程度上减轻背景本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法,其特征在于,根据稀疏光子聚类算法、所述速度差和所述加速度差对全域光子聚类,生成目标轨迹的步骤还包括:

3.根据权利要求2所述的一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法,其特征在于,将所述加速度差或所述速度差对应的光子添加至集合的步骤之后还包括:

4.根据权利要求2所述的一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法,其特征在于,将所述加速度差或所述速度差对应的光子添加至集合的步骤之后还包括:

5.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法,其特征在于,根据稀疏光子聚类算法、所述速度差和所述加速度差对全域光子聚类,生成目标轨迹的步骤还包括:

3.根据权利要求2所述的一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法,其特征在于,将所述加速度差或所述速度差对应的光子添加至集合的步骤之后还包括:

4.根据权利要求2所述的一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法,其特征在于,将所述加速度差或所述速度差对应的光子添加至集合的步骤之后还包括:

5.根据权利要求1所述的一种天基单光子激光雷达空间碎片测距方法,其特征在于,获取第一光子的第一速度和第一加速度的步骤包括:

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:舒嵘刘夏林强佳黄庚华张亮赵铮江斌胡轶男刘洪岚
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所
类型:发明
国别省市:

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