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  • 基于光电阵列系统的空间碎片精密定轨应用研究

    分类: 天文学 提交时间: 2024-07-03 合作期刊: 《天文学进展》

    摘要: 光电阵列系统具有视场大、单元众多、覆盖空域广、可靠性高、实时性好等优点,在空 间碎片探测领域中具有重要的作用。首先,为了解决空间碎片关联匹配问题,采用 TLE 数据, 配合 SGP4/SDP4 模型,实现了光电阵观测空间碎片的数据关联匹配。随后,研究了空间碎片 弹道系数计算方法,为基于观测数据定轨结果的空间碎片平均弹道系数的计算奠定基础。最后, 基于长春人卫站建设的光电阵列系统,验证其数据精度、定轨精度以及弹道系数计算精度,实 验结果表明:空间碎片关联匹配成功率达到 91.19%;观测精度可达 7.65′′;对拥有高精度激光 测距的空间合作目标 Sentinel-6A 和 HY-2C 进行基于激光测距数据的精密定轨,并以定轨结果 为标准轨道,对光电阵列观测系统所得光学数据进行精密定轨和 3 d 预报的均方差做精度分析, 三维位置精度分别为 319.11 m、107.25 m,速度精度分别为 0.26 m/s、0.09 m/s;计算所得目 标 36508 弹道系数生成的新两行根数 3 d 预报均方根误差为 746.84 m,比公开数据均方根误差 748.68 m 减小 0.25%,两者精度相近。以上结果说明该系统基本满足常规任务需求。

  • LHAASO-WFCTA中高灵敏度雨雪传感器的研制

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-12-06 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4 410 m,属于典型的高寒山地气候,天气变化迅速。广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field of view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)是LHAASO三大观测阵列之一,需要在晴朗的夜晚工作。为保证望远镜的正常运行,需要时刻检测雨雪情况, 保证广角切伦科夫望远镜阵列在雨雪天气时及时关闭。但由于气温过低,传统的雨雪传感器在站点不能正常工作,因此需要改进仪器增加加热装置。通过实验室研究完成了加热装置设计,并在现场进行了实地检测。结果表明,高灵敏度雨雪传感器可以在站点低温环境下使探测表面温度保持在零度以上,可以实时有效地监测雨雪天气,为广角切伦科夫望远镜的正常运行提供了重要的支撑。

  • LHAASO-WFCTA 激光能量测量系统的性能研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-12-04 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4 410 m。激光标定系统是LHAASO的广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field-of-view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)的组成部分之一,用于标定广角切伦科夫望远镜阵列接收的光子数的绝对增益。激光标定系统中的激光能量测量系统由能量探头(Energy sensor)、能量计( Energy meter) 和温控系统3 部分组成,主要用于精确测量发射向广角切伦科夫望远镜阵列视场内的脉冲激光束的能量。主要对能量探头进行了相对标定和性能研究,并设计开发了保温系统来保证能量探头在环境恶劣的高海拔地区正常工作。 通过能量探头之间的相对标定,可以提高激光能量测量的准确性。能量探头的性能测试结果表明,在以能量探头中心为圆心、直径为8 mm的圆形区域内,其不均匀度小于1. 5%。激光束的入射角对能量探头测量激光脉冲能量几乎没有影响,但是垂直入射时能量探头反射的激光会损坏激光器,因此需要避免激光束垂直入射能量探头。此外,能量探头具有较强的温度效应。因此,独立开发了保温系统来保证能量探头的正常工作,以满足实验的要求。这些研究工作是激光标定系统进行正常工作和运行的基础。