七号卫星激光测高仪在轨定标首次试验在内蒙古呼伦贝尔开展

   日期:2020-06-30     来源:中国仪器网    浏览:3    评论:0    
核心提示:近期,七号卫星激光测高仪在轨定标首次试验在内蒙古呼伦贝尔开展。
  近期,七号卫星激光测高仪在轨定标首次试验在内蒙古呼伦贝尔开展。此次在轨定标试验通过在地面布设探测器的方式捕获激光光束,从而精 确解算在轨激光测距误差和激光指向参数,以保证激光测高仪高程反演精度,联合双线阵相机实现1:1万卫星立体测图。此次试验是实验室在星载激光测高仪在轨定标技术研究成果走向实际应用的成功落地,为实验室后续在该领域的发展提供了宝贵的技术和经验积累。

       高分七号卫星是中国航天科技集团公司所属空间技术研究院总体部研制的应用卫星,是一种高分辨率对地观测卫星。高分七号卫星是光学立体测绘卫星,将在高分辨率立体测绘图像数据获取、高分辨率立体测图、城乡建设高精度卫星遥感和遥感统计调查等领域取得突破。高分七号卫星分辨率不仅能够达到亚米级,而且定位精度是目前国内最 高的,能够在太空轻松拍出媲美“阿凡达”的3D影像。投入使用后,将为我国乃至全球的地形地貌绘制出一幅误差在1米以内的立体地图。

       激光测高仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法。脉冲法测高的过程是这样的:测高仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测高仪接收,测高仪 同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半,就是测高仪和被测量物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度是一般是在+/- 1米左右。另外,此类测高仪的测量盲区一般是5米左右。

       激光测高仪广泛用于地形测量,战场测量,坦克,飞机,舰艇和火炮对目标的测高,测量云层、飞机、导 弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。由于激光测高仪价格不断下调,工业上也逐渐开始使用激光测高仪,可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。


       激光测高仪一般都是望远镜式的,测量距离一般在5-2000米,测量精度1米。利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器。激光测高仪测量范围为3.5~5000米。

       按照测高方法分为相位法测高仪和脉冲法测高仪,脉冲式激光测高仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。相位法激光测高仪是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测高离的。激光测高仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学测高仪的五分之一到数百分之一。激光测高仪还能用来对人造卫星跟踪测高,测量飞机飞行高度,对目标进行瞄准测高,以及进行地形测绘,勘察等。

       1、利用红外线测高或激光测高的原理

       测高原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间,然后通过光速c =299792458m/s 和大气折射系数n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难,通常是测定连续波的相位,称为测相式测高仪。当然,也有脉冲式测高仪。

       需要注意,测相并不是测量红外或者激光的相位,而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的激光测高仪,用于房屋测量,其工作原理与此相同。

       2.测物体平面必须与光线垂直

       通常精密测高需要全反射棱镜配合,而房屋量测用的测高仪,直接以光滑的墙面反射测量,主要是因为距离比较近,光反射回来的信号强度够大。与此可以知道,一定要垂直,否则返回信号过于微弱将无法得到精 确距离。

       3.可以测物体平面为漫反射

       通常也是可以的,实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。

       4.脉冲法激光测高仪娱乐级产品可以达到显示精度1米,测量精度±1米,测量级产品显示精度0.1米,测量精度±0.15米。

       5.相位式激光测高仪精度可达到1毫米误差,适合各种高精度测量用途。

       手持激光测高仪和望远镜式激光测高仪

       1、手持激光测高仪:测量距离一般在200米内,精度在2mm左右。这是目前使用范围最广的激光测高仪。在功能上除能测量距离外,一般还能计算测量物体的体积。

       2、云服务激光测高仪:通过蓝牙将激光测高仪上测量数据实时传输到移动终端如手机、平板电脑上;通过wifi联网可将数据传输到云端服务器,在远程的施工伙伴实时共享测量数据。

       3、望远镜式激光测高仪:测量距离比较远,一般测量范围在3.5米-2000米左右,也有最大量程为10公里左右的测高望远镜,由于测高望远镜的准直性要求,3.5米以下为盲区,大于2000米以上的激光望远镜一般采用YAG激光,波长为1.064微米,为了达到较大的测量量程,所以激光功率较大,建议使用者注意激光防护。主要应用范围为户外中、长距离测量。
 
日期: 2020-06-30
标签: 呼伦贝尔 探测器 捕获 定标技术 遥感
 
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