阵列探测技术在激光测距中的应用

高精度的空间碎片观测数据对航天器碰撞预警具有重要意义,激光测距技术是目前空间目标距离测量中精度最高的一种技术,但大多数空间碎片上并未携带角反射器装置,激光测距回波信号较弱。阵列探测技术可以提高回波信号较弱的空间碎片激光测距探测成功概率,中国科学院云南天文台2015年开始开展基于阵列探测技术的激光测距试验,2017年成功将阵列超导纳米线单光子探测器和多通道事件计时器等阵列探测技术应用于激光测距试验系统中,分别在2017年3月和2018年3月的激光测距试验中,成功采集2×2和4×4阵列激光测距数据。其中探测到最小目标为轨道高度约1 000 km、大小为雷达截面(Radar Cross Section,RCS) 0.045 m^2的空间碎片;探测到最远目标为斜距约5 000 km、大小为RCS 18.25 m^2的空间碎片。

中山大学月球激光测距研究与实验

地月激光测距是"天琴计划"0123技术路线图中的第"0"步,为实现引力波探测卫星的高精度定轨及相关科学研究,本文开展了月球激光测距分析与实验研究,分析系统探测能力和测距精度。中山大学天琴计划激光测距台站(以下简称"天琴台站")采用1.2 m口径激光测距望远镜,激光波长1064 nm,激光能量320mJ,激光重复频率100 Hz,激光脉宽80 ps,首次采用2×2多元阵列超导探测器进行月球激光测距。天琴台站于2019年6月8日(农历初六)晚首次获得来自Apollo 15角反射器阵列有效回波信号4组,随后于2019年11月7日(农历十一)晚成功接收到来自月面全部5个激光角反射器阵列的有效回波信号,测距精度达到cm量级,标致着天琴台站已经具备常规月球激光测距能力。