云南天文台1.2m望远镜的光学系统

云南天文台 1 .2 m地平式望远镜目前进行着两种天文光学工作 :在国家地震监测网络中心内的人造卫星激光测距站的建立及常规观测 ;国家高技术 86 3的 6 1单元自适应光学系统的建立。对望远镜光学系统和两类天文光学工作给予了介绍。

月球激光测距的现状及可能的改进方法(英文)

月球激光测距 (LLR)代表了单光子探测技术的高峰 ,是国际激光测距界奋斗的目标。本文回顾了月球激光测距的现状以及它所特有的技术难度 ,同时介绍了我们为增加月球激光测距回波光子数所提出的一些可能的改进方法。特别介绍了在月球激光测距中利用月面反射器近旁的月面扩展源探测与计算大气倾斜量 ,进而对测月的激光束实施大气倾斜量实时改正这样一个全新的概念。最后介绍了云南天文台的激光测距系统以及它的近期工作目标。

应用自适应光学望远镜所取得的天文观测成果

自适应光学技术已经成为现代地基天文光学望远镜的重要部分。在世界各地的天文台中 ,许多大型光学望远镜的自适应光学系统正在建造 ,不少的系统已经投入使用。自适应光学技术经过二十多年的发展 ,取得了越来越多的令人激动的天文观测成果 ,自适应光学正在接近成熟并正向天文实际应用的阶段转化。本文根据近几年来自适应光学望远镜在天文中的应用 ,对其所取得的天文成果给予介绍 ,并讨论了自适应光学系统所能开展的天文研究课题。

用于自适应光学系统的激光引导星

自适应光学系统应用于天文观测时应满足一些技术要求，其中的关键技术之一是自适应光学系统为了对畸变的光波进行采样，需要在其很小的等晕角内有足够的信标强度。激光引导星，即人造信标，就是解决这种问题的方法之一。特别是在观测天文暗目标时，其自身的光强度不能为波前探测提供信息，激光引导星就显得非常重要．根据国际上的最新进展对激光引导星技术给予了介绍，重点介绍了激光引导星的局限性，对近几年提出的对激光引导星可能的倾斜测量技术也进行了简介。

月球激光测距的新技术方法研究

月球激光测距是国内外所瞩目的宏伟目标 ,代表着单光子探测技术的高峰。本论文的目的是探索提高激光测月回波光子数的新方法 ,进而增加激光测月成功的几率。其思路是源于一个新的想法 :在激光测月过程中引入大气波前倾斜量实时补偿的技术。首先介绍激光测月的现状和其难度所在 :回波光子数太少 ,基本上属于亚光子探测范畴。在现有技术条件下 ,本文对影响激光测月回波光子数的因素逐一进行分析讨论 ,提出应该把激光束截面能量分布和大气湍流效应包括进去。为此分析讨论了大气湍流和大气中光场的基本统计性质、激光束在大气中传输时所受大气湍流的影响以及大气湍流对激光测距的影响 ,得出大气湍流特别对激光测月有着明显影响的结论。在此基础上对传统的激光测距方程进行了修正 ,使其应用到激光测月时更符合真实的情况 ,从而指导补偿的进行。涉及到在激光测月中对受大气湍流而畸变的激光束进行补偿 ,本文抓住重点 ,通过分析看出对大气倾斜量的实时补偿是提高激光测月回波光子数的重要因素。结合激光测月以及云南天文台现有测距系统的实际情况 ,本文独创性地提出利用激光测月目标近旁一定大小区域的扩展面源探测与计算大气倾斜量 ,然后对激光测月中的激光束进行大气倾斜量实时补偿的新技术方法。在分析比较?

非球面主镜哈特曼屏孔板中的几何参数

根据非球面波前的关系,对非球面主镜的二维哈特曼定量检验中矩阵列屏孔板的几何参数进行了最佳选取.本文给出了在云南天文台1.2m抛物面主镜的屏孔板上所做的结果.结果表明:此方法在各个散焦位置处具有最小的象斑和采样密度高的特点,能提高象点的测量精度和主镜面的检测精度.

天文望远镜光学传递函数的一种测量方法

基于哈特曼检测所求出的点列图分布，给出适用于天文望远镜的光学传递函数的测量方法；并给出云南天文台１．

空间碎片激光测距应用研究

空间碎片的存在使空间环境日益恶化,已影响到空间活动的安全。国际上很多国家开展了空间碎片探测技术的研究,空间碎片激光测距技术成为一种新的探测手段。首先,概述了国内外空间碎片激光测距技术的发展趋势和现状。其次,在成功获得空间碎片激光测距回波的基础上,研究了激光测距数据联合测角数据单站定轨的方法,仿真计算结果表明,该方法的定轨精度优于单纯光学测角数据定轨的精度。最后,提出一种利用空间碎片激光测距误差来初步测定空间碎片尺度的方法,并分别通过地面靶激光测距实验和空间碎片激光测距实验验证了该方法的可行性,为空间碎片尺度测定提供了一种参考依据。

云南天文台人造卫星激光测距系统原理

从光路结构特征和测距控制系统特点出发,研究分析了目前云南天文台人造卫星激光测距系统的原理,详细阐述了测距系统的工作过程,并给出该系统当下的基本测距情况。

激光测距中APD阵列探测信噪比分析

APD阵列可提高光子探测效率,然而在回波探测概率提高的同时提高噪声探测概率,因此需合理选择阵列单元数以提高探测信噪比。根据回波和噪声在距离门内的分布情况,结合光子探测概率,建立了盖革模式下APD阵列探测信噪比随阵列单元数的变化模型。讨论了回波光子数、背景噪声强度、回波在门控内位置、占空比等因素对探测信噪比的影响。分析结果表明,提高回波光子数、探测器占空比、轨道预报精度有助于增加APD阵列的探测信噪比;4元APD阵列适用于回波光子数小于0.1、门控内噪声光子数小于1的观测情况,而回波和噪声强度较强时,25元APD阵列能够取得相对较优的探测信噪比。建立的APD阵列探测信噪比模型有助于快速选择APD阵列单元数以达到较高探测信噪比。

我国月球激光测距研究与进展

月球激光测距是国内外所瞩目的宏伟目标,代表着单光子探测技术的高峰。文中概述了全球月球激光测距的现状以及21世纪初月球激光测距的发展趋势;分析了我国开展月球激光测距的意义。最后介绍了云南天文台1.2m望远镜进行月球激光测距的发展战略和科学目标。

53cm双筒激光测距望远镜控制系统的设计与实现

研制53 cm双筒激光测距望远镜的快速平稳伺服控制系统,以实现快速空间目标的跟踪测量。模块化设计并构建望远镜的控制系统,伺服驱动器完成电流和速度的闭环,运动控制器实现位置环和复合PID算法。对控制机箱进行集成,并对控制器进行嵌入式开发,由控制器负责实时的运动控制,而上位机软件进行任务管理和人机交互。自定义通信协议以克服通信延时和VC++定时精度不高的问题,并提出位置二次闭环与混合PID的控制策略以提高望远镜的跟踪精度。实验结果表明:该望远镜在以3(°)/s的匀速运动和低轨卫星跟踪过程中,精度在5″内;在低速运动和中高轨卫星的跟踪中,能够达到角秒量级的精度,经测试该望远镜能快速平稳地跟踪400 km以上空间目标,并满足指标要求。

丽江高美古2号点的大气视宁度观测

介绍了2007年11月至2008年1月15日在丽江高美古2号选址点的大气视宁度及其它天文气象参数观测结果。数据分析显示:观测时间段内高美古2号点平均r0为8.74cm(FWHM1.27″),观测到的r0的极大值为20.47cm(FWHM0.54″)。

小型激光天文动力学空间计划概念

小型激光天文动力学空间计划是 :使用在太阳轨道上无拖曳航天器和地面站以激光干涉和脉冲测距的方法 ,精确地探讨天文动力学 ,检测相对论与时空基本定律 ,改进探测引力波的灵敏度以及更准确地测定太阳、行星和小行星的参数。 1 969年开始的月球激光 (反射 )测距 ,对地球物理、参考坐标的选定、相对论的检验均有重要的贡献。 3 0年来 ,激光技术的长足进步 ,使现在正是适合于开始进行研究空间有源 (主动 )测距和光波空间通讯的时候。激光天文动力学的兴起是必然的趋势 ,其精确度将比现在提高 3到 6个数量级 ,将是天文动力学革命性的发展。小型激光天文动力学空间计划可以起到带头作用。它的关键技术有三 ,即 :弱光锁相、极精确无拖曳航天和高衰减日冕仪。弱光锁相已有长足的进步。对高衰减日冕仪的研究 ,也有了初步的方案。LISA空间计划将于 2 0 0 6年 8月发射SMART -2 ,研究测试极精确无拖曳航天。小型激光天文动力学空间计划的关键技术已日趋成熟。在第一届国际激光天文动力学研讨会 ( 2 0 0 1 ,9.1 3 -2 3 )中介绍了各相关学科背景及前沿研究 ,讨论了激光天文动力学空间计划科学目标及相关技术 ,并召开了两次小型激光天文动力学空间计划预研究筹备会 ,建立了和欧洲的合作关系。会后着手进行此项对基础?

云南天文台一发多收激光测距系统设计与实现

极微弱信号探测技术对深空激光测距和碎片激光测距具有重要意义。研究并实现了千赫兹一发多收激光测距技术,包括光路设计与实现和计算机控制系统研制等,并将该技术应用于云南天文台激光测距系统中加以验证。结果表明,系统运行正常,且已成功实现了对中高轨卫星的一发两收激光测距。

漫反射激光测距特性研究

首先分析不同目标反射模型的漫反射激光测距方程的表达形式,然后通过对有合作目标的卫星激光测距和漫反射激光测距的特性对比分析,在理论上推导出适合1.2m望远镜激光测距系统的漫反射激光测距方程的一般形式。方程的最终表达形式与目标的形状、反射率和目标表面的漫反射特性函数有关。最后进行了地面靶板漫反射激光测距试验,并以试验为例来说明如何求解方程里特定的参数。

激光脉冲特性对漫反射激光测距系统精度的影响研究

测距精度是衡量漫反射激光测距系统性能的极其重要的技术指标之一。根据统计学理论以及盖革模式的雪崩光电二极管(PAD)的工作原理,数值模拟了高斯波形的脉冲宽度、回波强度及噪声强度对漫反射激光测距系统测距精度的影响。着重分析了回波信号强度为单、多光子量级及不同脉冲宽度时的测距精度,为提高漫反射激光测距系统的观测精度,提供了激光器选择及优化观测方法的参考依据。

1.2m望远镜自适应光学系统中激光导引星聚焦非等晕性

分析了云南天文台1．2m望远镜61单元自适应光学系统上如果配置激光导引星，由信标上方以及信标下方采样不完整性造成的聚焦非等晕性误差大小。为了减小聚焦非等晕性误差，可以采用投射多重信标方法。同时讨论了多重信标方法造成的信标位置测量误差和圆锥倾斜误差两种额外误差，理论分析并数值模拟了当投射2～5颗钠导星和瑞利导星时其误差大小。结果表明：随着导星高度以及导星数的增加，该方法可以有效地减小聚焦非等晕性误差，对于钠导星其误差小于1rad^2。

自适应光学技术应用于激光测月中大气波前倾斜量的探测与计算

针对云南天文台1.2米望远镜在激光测月中回波光子数太少的问题,将大气湍流效应考虑到激光测月中,研究了互相关和绝对差分两种跟踪算法的原理,并编写了算法程序,利用太阳数据验证了程序的正确性.给出了根据所采集的月面感兴趣区域的图像数据,用不同方法在不同条件下处理所得的大气波前整体倾斜信号,比较了算法的优劣。

单光子探测技术的高峰—月球激光测距

月球激光测距的资料对诸多学科的研究有着重要独特的价值，但由于该项技术的高难度，即真正意义上的单光子探测，使得它成为激光测距技术研究和奋斗的目标。云南天文台1．2米望远镜卫星激光没距系统已经建成并正式参加国际及国内卫星激光测距网的联测，同时在进行激光测月的研究与准备。该文分析了月球激光测距回波的特性，以及为在1．2米望远镜测距系统上实现激光测月所采取的提高回波强度的措施。