科研進展

長春人衛(wèi)站在吉林1.2m近紅外非合作目標激光測距平臺上完成極限探測指標驗證

文章來源:    |    發(fā)布時間:2024-02-26    |    【打印】 【關閉

2024年1月28日,長春人造衛(wèi)星觀測站與長春光學精密機械與物理研究所、空天信息創(chuàng)新研究院在吉林新建1.2m近紅外激光測距平臺上聯合開展非合作目標極限探測指標驗證實驗,成功獲得了非合作目標(NORAD編號:00900)的激光測距微弱回波數據。經處理,有效數據弧段長度為1分15秒,有效數據點數為47個,等效1000km目標的最小尺寸為0.1174m,達到了1.2m近紅外激光測距系統(tǒng)的非合作目標激光探測極限指標要求,至此圓滿完成了極限探測指標的實驗驗證。

NORAD編號00900目標1964年10月發(fā)射的美國空軍微小衛(wèi)星(雷達標校球),名稱為CALSPHERE 1。目標為直徑14英寸(35.6cm)的拋光鋁空心球體,質量為0.98kg(目標形狀數據來源:Siegfried W. Janson《Micro/Nanotecnology for Picosatellites》),其設計軌道為1000km高度的極地軌道,用作雷達目標和大氣密度監(jiān)測儀的標校目標,可以使用軌道跟蹤數據來確定衛(wèi)星阻力水平,從而確定大氣密度與高度的關系。當日觀測時天氣條件良好,目標在短波導星相機中可見,觀測時段為2024年1月28日10點55分至1點59分(UTC時間),觀測弧段目標最大俯仰角為63.5°,最小可見俯仰角為21.7°。

小尺寸非合作目標探測對測距系統(tǒng)的望遠鏡跟蹤指向精度、探測器的單光子探測靈敏度、距離門控時間精度、暗弱空間碎片目標監(jiān)視跟蹤、激光器的光束質量以及收發(fā)光軸平行性等均提出了極高的要求和極大的挑戰(zhàn)。目前我國對重要的在軌應用衛(wèi)星都會進行空間碎片監(jiān)測,構建我國的高精度空間碎片監(jiān)測網需求迫切。長春人衛(wèi)站與長春光機所和空天院合作,聯合承擔了部署在吉林的1.2m近紅外激光測距平臺系統(tǒng)的研制工作。各研制單位充分發(fā)揮各自在望遠鏡系統(tǒng)研制、測距控制軟硬件研制、非合作目標測距、高功率激光器研制等方面的技術領先優(yōu)勢和長期技術積累。建設完成的1.2m近紅外激光測距系統(tǒng)已于2023年7月通過了系統(tǒng)的整體出所檢測和評審,目前正處于系統(tǒng)初期運行階段。此次極限指標探測成功充分驗證了所建設的1.2m近紅外激光測距系統(tǒng)對小尺寸暗弱非合作目標的激光探測能力,對于構建我國空間碎片地基高精度激光監(jiān)測網意義重大,對于開展低軌道空間碎片目標的高精度軌道編目、碰撞預警以及精密測定軌等應用研究也將起到積極的促進作用。