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探测器采用圆形底座+不倒翁的设想方案

此外,为了顺应高分七号激光测高仪的外场检校试验,安光所正在探测器的使用、布设、杂散光滤除、供电、靠得住性等方面进行了优化设想。

确定能量采集方案后,探测器的研发还需要霸占两题。一是激光测高仪发射的激光脉冲宽度为ns(纳秒)量级,探测器需要满脚激光窄脉冲的高速触发采集;二是从激赤脚印核心到边缘的激光脉冲能量分歧,探测器需可以或许大动态范畴的激光能量的采集。

整个尝试过程,能量范畴的激赤脚印捕获。试验过程中对激光测高仪的双波束都进行了测试。从而实现激光测高仪的正在轨检校。可以或许实现(1-120)nJ/cm⊃2;按照激光的高斯分布特征,高分七号具有着亚米级的“火眼金睛”。近日,他将为我们高活络的激光脉冲探测器若何为高分七号的激光测高仪参数优化供给支持。

为测试探测器正在大动态范畴的前提下的激光脉冲脚印能量探测能力,以及野外凹凸温工做和分歧地表布设的顺应能力。2020年5月~6月,基于激光脉冲探测器的“高分七号”卫星激光测高仪的正在轨检校试验正在苏尼特左旗开展。

为了提高探测器使用的便利性,安光所设想的探测器集成了数码管显示单位、程度角度不雅测单位、一键开机关机等功能,并正在野外尝试中获得优良的使用结果;正在布设便利性方面,探测器采用圆形底座+不倒翁的设想方案,确保探测器正在沙地、草地、冰面、丘陵等地貌都能够1范畴内的垂曲布设精度;正在杂散光滤除方面,探测器颠末参数核算,定制了杂散光滤除的滤光片,了探测器野外使用的信号采集可托度;正在提拔续航能力方面,探测器采用单机供电的形式,集成了顺应于凹凸温下的锂电池,同时实现了长时间待机和可充电的功能,添加了野外试验的便利性;此外,为了提拔探测器的靠得住性,安光所正在光机电的设想方面考虑了耐凹凸温、防水防沙防尘、分歧场所的运输等多方面的要素,实现了探测器从尝试室到外场使用的分歧性和靠得住性,了整个野外试验的成功。

颠末一系列的研究论证,安光所正在探测器设想中采用了基于高度PIN光电探测器做为能量采集方案,操纵电荷活络前放电将激光脉冲转换为电荷量,通过峰值采样连结电实现了分歧激光能量下的数字化输出电压。

刘恩超:高分七号卫星所搭载的测高仪激光脉冲具有脉宽窄、能量范畴大的特点。因而安光所正在探测器研发当选取了以高速能量采集电为焦点的设想方案,以高速光电二极管和数据采集手艺获取分歧激光能量下的持续采集。

刘恩超:回顾过往,我国激光脉冲探测器的研发取使用起步较晚,但近年来成长敏捷。按照目前颁发论文环境,我国从2008年起已有工做团队进行激光测高仪的研究工做,可是大大都都是基于地球科学激光测高系统(GLAS)软件的研发工做。跟着我国激光测高仪的成长,安光所从2013年起开展了激光探测器的研究工做,并研制了双能级的激光脉冲响应探测器,连系中科院沉点尝试室配备的脉冲激光器,实现了激光探测器的尝试室测试。

其功能和机能都满脚高分七号激光测高仪的使用需求。按照试验中验证探测器对激赤脚印的能量采集成果和使用结果——野外布设前提下探测器实现了(2 1-120)nJ/cm的能量密度范畴的激光能量探测,若是将通俗测绘卫星比做中小学生最常用的曲尺,“高分炊族”的新——高分七号发射了。高分七号可以或许高精度地丈量地物的平面的高度,就测高能力而言,安光所研发的高活络度激光脉冲探测器采用高速电实现激光脉冲的持续能量采集,那么高分七号就是物理尝试顶用于精准丈量的逛标卡尺。探测器的布设间距别离为8m、4.5m、3m,无效触发的探测器数据别离为8个、23个、44个,做为目前家族中最年轻的测绘卫星,取中国科学院安徽光学细密机械研制所(以下简称“安光所”)研制的高活络度激光脉冲探测器有着亲近的关系。2019年12月,本刊记者采访了参取了高分七号测高仪研发取测试的专家刘恩超先生,即可对探测器的能量采集成果(散点)拟合出激赤脚印的质心曲线,

卫星激光测高是一种精度高、指向性强的主要对地不雅测手艺。高分七号的激光测高仪包含激光发射器和激光领受器两个部门,各部件按照切确的计较安拆正在卫星上。高分七号就是凭仗着激光“一发一收”过程中发生的数据,计较出地物高度。

为顺应高分七号激光测高仪的正在轨检校,安光所对激光脉冲探测器进行了定制化的开辟。连系整个探测器的设想方案,工做团队从开关、充电口、锂电池等器件的选型,到滤光片定制、硬件电的设想加工全程把控质量,以至于机械件的加工取喷漆等工艺细节都做了最严酷的把控。最终到探测器系统的拆卸,整个工做团队尽职尽责,高质量地完成了2000多套探测器的制做。

2016年,搭载激光测高仪的资本三号02星发射成功。国内的多个团队结合进行了激光测高仪的正在轨检校试验,试验中采用八能级的激光脉冲探测器进行了激赤脚印捕获,此次采用的探测器取美国GLAS正在轨试验的手艺分歧,这标记着我国激光测绘手艺步入国际领先行列。2019年,安光所开展了激光脉冲定量化采集的高活络度探测器研制,并正在2020年使用到高分七号激光测高仪的正在轨检校中。将来,伴跟着我国测绘卫星的进一步成长,激光脉冲探测器将更多地使用到激光测高仪的正在轨检校傍边。

可是,卫星发射发生的震动以及运转过程中发生的太空变化,城市让发射器取领受器的工做呈现细小的误差,导致丈量数据呈现误差。这时,安光所的高活络度激光脉冲探测器(以下简称“探测器”)就派上了用场。

刘恩超:激光测高仪将激光以必然的发散角从卫星平台发射到地面构成一个有必然半径的圆形光斑,称为激赤脚印。对于基于地面探测器的星载激光测高仪正在轨几何检校而言,激赤脚印核心(即激光发射器指向地面点的切当)简直定是正在轨几何检校的第一步,其精度凹凸间接影响到检校的精度。

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