1、中南大学测绘与国土信息工程系*中南大学测绘与国土信息工程系* 激光测卫 激光测月内容要点激光测卫激光形成 激光的最初中文名叫做 “镭射 ”,是它的英文名称 LASER的音译,是取自英文 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是 “通过受激发射使光放大 ”。 激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程 。 1964年按照我国著名科学家钱学森建议将 “光受激发射 ”改称 “激光 ”。 更多的信息见 http:/ 测距的激光:在光学协振腔轴内沿腔轴方向传播的光被安置在两端的反射镜反射而往返
2、传播,在此过程中不断引起其它原子的受激跃迁,产生同频率的光子,使光迅速放大。而与腔轴不平行的光则在往返几次后溢出腔外,从而形成方向性极好的激光。激光卫星测距原理测距原理SLR观测方程Computed range from station to satelliteVelocity of lightElapsed time of the laser pulseEccentricity correction on the groundEccentricity correction at the satelliteSignal delay in the ground systemRefraction
3、correctionRemaining systematic &random observation errors测距仪仪器常数改正 这项误差是由于激光测距仪脉冲信号在测距仪内部传播时的时间延迟以及计数器的位置与测距仪的几何中心不一致而引起的。 仪器常数可以可以通过在观测前后对地面靶的校正观测来测定。地面靶至仪器中心间的距离事先已采用其它方法精确测定。将测距仪的测距结果与精确的已知值比较后即可求得仪器常数,并对观测值进行改正。观测时间改正 在激光测卫中一般都采用激光脉冲信号到达卫星的时刻作为观测时间。设仪器从工作钟取样所得到的时间为 ,观测时刻可表示为: 式中 为工作钟的钟差,即工作钟与标准时
4、间之间的差异,此值可以通过时间比对求得; 为工作钟取样时刻和激光脉冲信号的发射时刻之间的差异,也称触发延迟改正; 为信号传播时间改正,从激光脉冲离开测距仪至到达卫星间的时间大气延迟改正 此项改正是由于激光脉冲信号在传播过程中需往返两次穿过大气层而产生的。大气延迟一般可分为电离层延迟和对流层延迟两项。由于激光测距仪使用的是频率极大的光信号,而电离层延迟又是与信号频率的平方成反比,故电离层延迟可以视为零而无需考虑。故对于激光测距仪而言, 大气延迟改正是对流层延迟改正 。卫星上的反射棱镜偏心改正潮汐改正n 卫星上的反射棱镜偏心改正l 激光测卫测定的是从测距仪至反射棱镜间的距离,而定轨时需要确定的是卫星质心的位置。反射棱镜与卫星质心不重合,因而在观测值上需对这种偏差加以改正。此项改正在卫星发射前可精确测定,向用户公布。n 潮汐改正l 固体潮及海洋负荷会引起测站坐标的变化从而影响距离观测值。潮汐改正的公式较为复杂,此处不再一一列出。读者需要时可参阅相关的参考文献。