空间碎片的激光雷达探测

董吉辉; 胡企铨

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

空间碎片的激光雷达探测

董吉辉 , 胡企铨

文章导航 > 激光技术 > 2007 > 31(2): 185-187,191

引用本文:

Citation:

空间碎片的激光雷达探测

董吉辉,
胡企铨^,

1.
中国科学院, 上海光学精密机械研究所, 上海, 201800

作者简介: 董吉辉(1974- ),男,博士研究生,主要从事光电探测和光电跟踪技术的研究。.

通讯作者: 胡企铨, qqhu@mail.shcnc.ac.cn

中图分类号: TN958.98

Detecting space debris with lidar

DONG Ji-hui,
HU Qi-quan^,

1.
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China

Corresponding author: HU Qi-quan, qqhu@mail.shcnc.ac.cn

CLC number: TN958.98

摘要: 为了利用激光雷达对空间碎片进行探测,根据空间环境和空间碎片的特性,给出了空间中的激光雷达作用距离的具体表现形式,并详细分析了空间的背景辐射并给出了处理后的结果,从而推导出最小可探测光功率的计算公式,进而给出了系统所需最小发射光功率和探测系统的信噪比。结果表明,利用激光雷达可以对几十千米范围内的较大空间碎片进行探测。
- 激光技术 /
- 空间碎片 /
- 激光雷达 /
- 背景辐射 /
- 信噪比 /
- 散射截面 /
- 捕获概率 /
- 虚警概率
Abstract: Based on the characteristic of space circumstance and space debris,the lidar equation in the space is deduced,and the space radiation is analyzed at length.The formula of the minimal detectable laser power is deduced in detail,and the minimal emitting laser power and the signal-to-noise ratio of the system are given where-after.The results indicate that the large space debris within dozens of kilometers can be detected with lidar.

[1]	SONG F H.Modern space photoelectric system and applications[M].Beijing:National Defence Industry Press,2004.152,187(in Chinese).
[2]	HANG X Zh,JIAO Sh J.Space optical remote sensing radiometry[M].Harbin:Harbin Institute of Technology Press,1994.33～44(in Chinese).
[3]	WU Z F,LIU M L.Infred and glimmer technology[M].Beijing:National Defence Industry Press,1998.40～42(in Chinese).
[4]	HUANG B,QIU Q.A calculation of minimal detectable power of laser radar in space[J].Journal of University of Electronic Science and Technology of China,2004,33(1):35～38(in Chinese).
[5]	PING Q W,HE P K,ZHAO B J.Target detection algorithm of laser echo[J].Laser Technology,2004,33(1):218～220(in Chinese).
[6]	OSCHE G R.Optical detection theory for laser applications[M].New York:Wiley Interscience Publication,2002.47～60.
[7]	QI X F.The overview of space debris observation[J].Aerospace China,2005,327(7):24～26(in Chinese).
[8]	YUAN Q Zh,SUN Y Q,WANG Sh J.Reseach of micro-space-debris detection[J].Chinese Journal Space Science,2005,25(3):212～217(in Chinese).
[9]	HEIMERDINGER D J.Orbital debris and associated space flight risks[A].Proceedings of the Annual Reliability and Maintainability Symposium[C].New York:Institute of Electrical and Electronics Engineers,2005.508～513.

[1]	平庆伟 , 何佩琨 . 激光信号处理器的检测和虚警概率分析. 激光技术, 2004, 28(5): 527-530.
[2]	温泉 , 赵尚弘 , 方英武 , 杨丽薇 , 王轶 , 丁西峰 , 林涛 . 地基激光驱动空间碎片降轨特性研究. 激光技术, 2017, 41(3): 307-311. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.001
[3]	张景豪 , 郑永超 , 尚卫东 , 龚自正 . 空间碎片天基光子计数激光探测研究. 激光技术, 2017, 41(3): 312-317. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.002
[4]	杨梓鹤 , 张鹏 , 张哲宁 . 天基激光清除空间碎片系统的设计与分析. 激光技术, 2024, 48(1): 1-7. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.01.001
[5]	陶小红 , 胡以华 , 雷武虎 , 蔡晓春 . 经验模式分解用于激光雷达大气回波处理. 激光技术, 2008, 32(6): 590-592,595.
[6]	张萌 , 方英武 , 张广鹏 . 纳秒脉冲激光辐照铝靶碎片动态响应的仿真研究. 激光技术, 2023, 47(4): 541-546. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.04.015
[7]	刘长久 , 杨华军 , 赖燔 . 空间交会激光雷达信息测量技术. 激光技术, 2006, 30(6): 608-610,613.
[8]	刘津升 , 徐振华 , 顾国庆 . 激光阵列用于改善声表面波信噪比的数值研究. 激光技术, 2011, 35(3): 403-406. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.030
[9]	陈林 , 贺少勃 , 隋展 , 刘建国 , 刘勇 , 陈远斌 , 景峰 . 饱和吸收效应提高800nm超短脉冲激光信噪比. 激光技术, 2009, 33(4): 340-343. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.002
[10]	陈煌飞 , 陈勇 , 李怡勇 , 王志 . 1.06μm激光的大气传输仿真研究. 激光技术, 2014, 38(2): 266-269. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.025
[11]	李颖颖 , 孙东松 , 王珍珠 , 沈法华 , 周小林 , 董晶晶 . 云的多次散射对激光雷达测量结果影响的研究. 激光技术, 2008, 32(6): 611-613,638.
[12]	陈文革 , 黄铁侠 , 卢益民 . 机载海洋激光雷达发展综述. 激光技术, 1998, 22(3): 147-152.
[13]	马泳 , 冀航 , 梁琨 , 林宏 . 载波调制激光雷达技术在海洋探测中的应用. 激光技术, 2008, 32(4): 346-349.
[14]	吕潮峰 , 杜正春 . 基于激光雷达测量技术的集装箱卡车定位系统. 激光技术, 2007, 31(6): 596-599.
[15]	汪少林 , 曹开法 , 胡顺星 , 魏合理 . 对激光雷达几何因子的分析与测量. 激光技术, 2008, 32(2): 147-150.
[16]	张小红 , 杨敏 , 郭亮 . 合成孔径激光雷达研究进展. 激光技术, 2011, 35(2): 255-259. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.031
[17]	唐磊 , 吴海滨 , 孙东松 , 舒志峰 . 瑞利多普勒激光雷达F-P标准具的设计与校准分析. 激光技术, 2014, 38(2): 283-288. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.029
[18]	王杰 , 陈亚峰 , 刘秋武 , 杨杰 , 黄见 , 胡顺星 . 测污激光雷达探测气溶胶消光特性和Ångström指数. 激光技术, 2018, 42(6): 727-732. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.001
[19]	吴俊杰 , 王耀辉 , 徐足音 , 任佳莉 , 张博义 . 基于多普勒激光雷达的机场边界层高度研究. 激光技术, 2023, 47(6): 778-785. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.06.008
[20]	梁晓峰 , 杨泽后 , 王顺艳 , 陈涌 , 陈春利 , 李晓锋 , 李晶 , 周鼎富 . 基于差分吸收激光雷达有毒有害气体遥测进展. 激光技术, 2021, 45(1): 53-60. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.01.010

点击查看大图

计量

文章访问数: 3916
HTML全文浏览量: 779
PDF下载量: 526
被引次数: 0

空间碎片的激光雷达探测

董吉辉
胡企铨^,

通讯作者: 胡企铨, qqhu@mail.shcnc.ac.cn

作者简介: 董吉辉(1974- ),男,博士研究生,主要从事光电探测和光电跟踪技术的研究。

1. 中国科学院, 上海光学精密机械研究所, 上海, 201800

收稿日期: 2005-12-09
录用日期: 2006-02-21
网络出版日期: 2007-04-25

关键词:

摘要: 为了利用激光雷达对空间碎片进行探测,根据空间环境和空间碎片的特性,给出了空间中的激光雷达作用距离的具体表现形式,并详细分析了空间的背景辐射并给出了处理后的结果,从而推导出最小可探测光功率的计算公式,进而给出了系统所需最小发射光功率和探测系统的信噪比。结果表明,利用激光雷达可以对几十千米范围内的较大空间碎片进行探测。