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相干成像激光雷达在深空探测中的应用
王丽 1陶坤宇1
作者信息
摘要
分析了深空探测研究的目的和意义。从探测距离、目标搜索、人工干预、环境温度等方面分析了深空探测对空间有效载荷的不同需求。讨论了成像探测激光雷达在深空探测中的优势。激光具有窄波束、小天线、测量精度高等优点，同时，激光在空间传输基本上不受大气的影响，所以用激光实现空间目标和航天器在中近距离间的动态实时联系有很大的优越性，并且能自主实现对空间目标的全天时、全天候搜索、捕获、跟踪与测量，获得跟踪目标与目标航天器间的相对距离、相对速度、视线角(俯仰角和方位角)及视线角变化率的测量数据。本文分别讨论了直接探测激光雷达和相干探测激光雷达的优缺点，本项目选定长脉冲线性调频相干探测体制的激光雷达。此探测体制的激光雷达优势主要表现在：a)长脉冲可以保证在时域上发射足够的脉冲能量，实现远距离探测;b)线性调频脉冲压缩可获得很窄的频域脉冲，获得足够高距离分辨率;c)可以高精度地测距和测速;d)线性调频脉冲压缩体制也是微波雷达常见的远距离雷达体制，许多技术可以借鉴。最后给出了用于深空探测的相干探测激光雷达的系统原理、系统结构框图，并且详细分析了此系统分别探测静止目标和运动目标时的探测距离和目标速度的计算方法，研究了此系统能达到的距离分辨率和速度分辨率等参数。
关键词
深空探测/成像激光雷达/理论探讨/性能指标引用本文复制引用
主办单位
中国宇航学会/上海市宇航学会会议名称
中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会会议时间
2011-10-01会议地点
上海会议母体文献
中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集页码
422-425出版时间
2011