人造卫星激光测距

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人造卫星激光测距( satellite laser ranging ),利用激光测量人造地球卫星距离的技术。此技术出现于1964年,其原理是:从地面测站向人造地球卫星发射激光脉冲,经卫星上的激光反射镜反射后,由测站的接收望远镜接收,用计时器测定激光往返的时间间隔,即可算出测站至卫星的距离。对于光速在大气中变慢的影响,根据现有理论模型可修正到1厘米(地平高度10°以上),所以此技术可达很高的测量精度。所用的仪器称为卫星激光测距系统或卫星激光测距仪。迄今为止均采用固体激光器,早期用红宝石激光器,现用钇铝石榴石激光器。通常采用锁模技术,以获得20~100皮秒(10-12秒)的窄脉冲。计时器的测时精度一般为20~30皮秒,最新的计时器可达3皮秒。光电接收器件采用具有单光子灵敏度的微通道板光电倍增管或雪崩二极管。接收望远镜口径一般为 40~60厘米。单次测距内部精度为5~10毫米。现在进行观测的各类带激光反射镜的卫星约25颗,距离从几百千米至二万千米。为进一步提高测距精度,正在研制双波长测距系统,以减少大气的影响。全球有60多个测距系统,其中一半具有白天测距能力,个别系统已实现无人值守全自动测量。这项技术的缺点是阴雨和雾天不能工作。

卫星激光测距技术可用于卫星精密定轨,监测地球引力场及地球质心的变化,监测观测站的位移,检验引力理论以及远距离时间比对等。