在建立双波长激光系统基础上,采用双通道同时接收、皮秒级事件计时器记录和高精度时间游动补偿等技术,建立我国首台具有双波长测距能力的毫米级精度的卫星激光测距系统。利用该系统对地面和卫星的实测,可直接测量出比目前模型修正精度更高的实时大气延迟值,进一步提高卫星测距精度,满足空间测量、天文学等学科的需要。该项研究将使我国激光测距技术进入世界前列。
卫星激光测距(SLR)是卫星单次测量精度最高的一种技术,目前的测量精度为亚厘米量级,大气改正和卫星角反射器效应已成为限制SLR进一步提高测距精度的主要因素。目前SLR采用Marini-Murray模型进行大气改正,其精度为5-10mm。为得到毫米级测量精度,卫星激光测距系统应工作在双波长测量模式,实现大气改正的无模型化修正。 在双波长激光系统建立的基础上,在国内首次建立了一套对卫星进行双波长激光测距的系统。获得了一批有实用价值的双波长卫星激光测距数据,在此研究项目中,开展了双波长激光测距领域的关键技术研究,包括双波长激光测距系统的设计、双波长最佳波长组合的选取等;测量了Raman激光的发散角和抖动;采用增加Raman激光系统两发射光路的延迟时间差,分离了同一通道中混合的红绿光资料,进一步提高了资料的处理精度。解决了两波长平行发射的高精度调整、双计时器的数据实时采集等方面的问题,获得了大量有效的双波长资料。建立了双波长资料处理软件,对双波长资料处理的结果表明应用此方法可以得到精度更高的大气改正值。最后与Marini-Murray模型进行比较,在目前精度下,没有发现明显的偏差。