科研進(jìn)展

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

文章來源:    |    發(fā)布時(shí)間:2024-02-26    |    【打印】 【關(guān)閉

2024年1月28日,長春人造衛(wèi)星觀測站與長春光學(xué)精密機(jī)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(lián)合開展非合作目標(biāo)極限探測指標(biāo)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),成功獲得了非合作目標(biāo)(NORAD編號:00900)的激光測距微弱回波數(shù)據(jù)。經(jīng)處理,有效數(shù)據(jù)弧段長度為1分15秒,有效數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)為47個(gè),等效1000km目標(biāo)的最小尺寸為0.1174m,達(dá)到了1.2m近紅外激光測距系統(tǒng)的非合作目標(biāo)激光探測極限指標(biāo)要求,至此圓滿完成了極限探測指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

NORAD編號00900目標(biāo)1964年10月發(fā)射的美國空軍微小衛(wèi)星(雷達(dá)標(biāo)校球),名稱為CALSPHERE 1。目標(biāo)為直徑14英寸(35.6cm)的拋光鋁空心球體,質(zhì)量為0.98kg(目標(biāo)形狀數(shù)據(jù)來源:Siegfried W. Janson《Micro/Nanotecnology for Picosatellites》),其設(shè)計(jì)軌道為1000km高度的極地軌道,用作雷達(dá)目標(biāo)和大氣密度監(jiān)測儀的標(biāo)校目標(biāo),可以使用軌道跟蹤數(shù)據(jù)來確定衛(wèi)星阻力水平,從而確定大氣密度與高度的關(guān)系。當(dāng)日觀測時(shí)天氣條件良好,目標(biāo)在短波導(dǎo)星相機(jī)中可見,觀測時(shí)段為2024年1月28日10點(diǎn)55分至1點(diǎn)59分(UTC時(shí)間),觀測弧段目標(biāo)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(biāo)探測對測距系統(tǒng)的望遠(yuǎn)鏡跟蹤指向精度、探測器的單光子探測靈敏度、距離門控時(shí)間精度、暗弱空間碎片目標(biāo)監(jiān)視跟蹤、激光器的光束質(zhì)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(yīng)用衛(wèi)星都會進(jìn)行空間碎片監(jiān)測,構(gòu)建我國的高精度空間碎片監(jiān)測網(wǎng)需求迫切。長春人衛(wèi)站與長春光機(jī)所和空天院合作,聯(lián)合承擔(dān)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(yuǎn)鏡系統(tǒng)研制、測距控制軟硬件研制、非合作目標(biāo)測距、高功率激光器研制等方面的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢和長期技術(shù)積累。建設(shè)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(yùn)行階段。此次極限指標(biāo)探測成功充分驗(yàn)證了所建設(shè)的1.2m近紅外激光測距系統(tǒng)對小尺寸暗弱非合作目標(biāo)的激光探測能力,對于構(gòu)建我國空間碎片地基高精度激光監(jiān)測網(wǎng)意義重大,對于開展低軌道空間碎片目標(biāo)的高精度軌道編目、碰撞預(yù)警以及精密測定軌等應(yīng)用研究也將起到積極的促進(jìn)作用。