分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-07-03 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 为了确定月球与即将发射到地月系 L2 点的中继星之间的位置关系进而估算中继星激光测距的成功率,按照晕轨道周期为14天左右的要求对中继星所在的晕轨道进行了计算,并建立了一个综合考虑望远镜抖动、大气抖动和预报轨道横向偏离的模型。从数值上给出了一条轨道周期为 14.78 天,X 方向 (地月连线方向) 的振幅为12493km,Y方向为 34596km,Z方向 (垂直于地月轨道平面方向)为11916km的周期轨道。由于晕轨道的最小振幅远大于月球遮挡的临界振幅 4000km,因此月球对中继星不存在遮挡问题。基于上面建立的测距成功率模型,根据昆明站 (国际编号:7820) 的激光测距系统对运行在该晕轨道上的中继星进行测距成功率分析,结果表明:测距成功率随着中继星横向轨道标准差的增大呈现快速降低的趋势。对于中继星到测站的平均距离而言,当中继星没有横向偏离时,探测器产生的光电子数为0.151,成功率为14.07%;横向偏离2km时,光电子数降为0.035,成功率降为3.46%。对比最近距离与最远距离的情况,无横向偏移的情况下,探测器产生的光电子数从 0.174 降为 0.139,成功率从16.01%降为13.02%。根据上面所有的计算结果,为后续云南天文台1.2m 望远镜实现中继星激光测距提供参考。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-07-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 月球物理天平动是对月球运动在空间摆动的描述。确定月球物理天平动,可以推测物理天平动的激发与耗散机制,比如陨击、月震和核幔粘滞摩擦等,故测定月球物理天平动对认识太阳系中天体的起源、演化及结构等,都具有十分重要的意义。本文利用最新的INPOP19a历表的数据,完成了对历表提取的欧拉角到月球物理天平动的转换,得到的物理天平动数值分别与该系列历表INPOP17a以及被广泛使用的DE430对比,发现不同历表的物理天平动之差存在着稳定周期。对比历表欧拉角的差别,计算出地心到月面反射器A15的距离最大有30厘米的差别,此结果对月球激光测距的预报精度有较大的影响,为后续的高精度测月研究打下基础。研究结果表明,INPOP19a最为稳定,故在月球物理天平动研究中推荐使用INPOP19a。
分类: 天文学 >> 天文仪器与技术 提交时间: 2018-06-22 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 非合作目标的激光测距预报一般是基于双行根数(TLE)外推出来的,往往有较大偏差,对激光测距的成功率有较大影响。结合空间目标的轨道理论和实测时的数据分析,预报的偏差主要由于通过预测模型外推的空间目标在运行轨道上的平近点角与实际平近点角存在偏差。根据非合作目标在望远镜跟踪视场中的脱靶量,利用相关算法可以找到一个最佳的时间根数偏差量修正空间目标的平近点角,经过修正,空间目标的视位置偏差得到改善,距离偏差能够从几百米减小到几十米,提升了预期回波到达时刻的准确度,可以给单光子探测器提供更高精度的距离门控,提高测距成功率。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2017-10-11 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 测距精度是衡量漫反射激光测距系统性能的极其重要的技术指标之一。根据统计学理论以及盖革模式的雪崩光电二极管(PAD)的工作原理,数值模拟了高斯波形的脉冲宽度、回波强度及噪声强度对漫反射激光测距系统测距精度的影响。着重分析了回波信号强度为单、多光子量级及不同脉冲宽度时的测距精度,为提高漫反射激光测距系统的观测精度,提供了激光器选择及优化观测方法的参考依据。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 圆顶的自动化控制对提高观测数据质量和减轻观测人员工作量具有重要意义。针对云南天文台1.2m望远镜的圆顶特殊结构—两个半球向两侧平移打开、胶轮摩擦驱动旋转,采用嵌入式控制板现场控制、有线以太网远程通讯的架构,研制了圆顶自动化控制系统,嵌入式控制板采用运行Linux系统的FL2440,圆顶位置检测采用8个霍尔探头、3个磁钢相结合的方式,达到了巧。的位置分辨率,列出较详细的控制指令集。经过两个月的试运行,结果表明:系统安全、稳定、可靠,满足日常观测的需求。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-06-07 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 利用载波相位偏差产品对卫星端硬件偏差进行改正,采用星间单差消除接收机端偏差;结合对应的 GPS 精密轨道和钟差产品,依次固定宽巷和窄巷模糊度,然后得到基于整数解的无电离层组合模糊度,再利用虚拟观测值对非差无电离层模糊度进行约束,最终得到固定解轨道。同时,利用载波相位残差值开展星载天线相位中心变化 (PCV) 在轨估计,以进一步提升定轨精度。分别利用欧洲定轨中心 (CODE)、法国空间研究中心 (CNES) 和武汉大学 (WHU) 发布的 GPS 精密轨道、钟差和相位偏差产品,对 GRACE-FO 卫星进行模糊度固定和精密定轨,评估不同机构产品的性能。结果表明:天线 PCV 改正能够有效减小载波相位残差,提升定轨精度;采用不同机构产品的 GRACE-FO 卫星宽巷模糊度固定率均优于 99%,窄巷模糊度固定率优于 95%;对基于 CODE, CNES 和 WHU 产品的 GRACE-FO 卫星精密定轨结果进行评估,与JPL精密轨道相比,固定解轨道三轴平均精度优于 7.0 mm;SLR 测距残差 RMS 值分别优于9.6, 10.7 和 9.1 mm;与 KBR 星间测距值相比,利用固定解轨道计算的星间距离精度分别优于1.8, 2.3 和 2.1 mm。利用不同机构产品解算的 GRACE-FO 卫星轨道整体差异小于 2 mm。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 激光测距系统回波光子特性分析对激光测距理论研究、系统设计以及性能评估具有重要意义。结合激光测距原理并综合考虑影响激光测距的多种因素,如大气湍流、大气和卷云传输特性、目标距离等,从理论上推导了测距方程以分析研究回波光子的分布特性。同时,利用Matlab软件开发平台编制了相应的激光测距系统回波光子分布特性研究软件,通过设置测距系统中激光器、发射望远镜、接收望远镜以及探测器等相关参数可估算回波光子数,并同时显示相应的函数关系曲线。
分类: 天文学 >> 天文仪器与技术 提交时间: 2018-06-22 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 将CMOS相机应用于云南天文台53cm双筒望远镜激光测距系统,使得空间目标测距回波率以及测距成功率得到大幅提升。在分析CMOS相机采集的数字图像信息的基础上,提出了优化的图像处理和激光光尖提取算法,有效实现了激光光尖的识别和目标质心坐标的提取。首先采用中值滤波和均值滤波对图像进行去噪声处理,然后使用最大类间方差法(Otsu)计算阈值对图像进行二值化以及选用Roberts算子进行边缘提取,最后采用最小二乘法进行直线拟合求解光尖坐标并计算其位置偏差。结果对进一步研究CMOS相机在53cm双筒望远镜激光测距系统中的应用有重要意义。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 极微弱信号探测技术对深空激光测距和碎片激光测距具有重要意义。研究并实现了千赫兹一发多收激光测距技术,包括光路设计与实现和计算机控制系统研制等,并将该技术应用于云南天文台激光测距系统中加以验证。结果表明,系统运行正常,且已成功实现了对中高轨卫星的一发两收激光测距。