главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
   
Главная / Лазерные системы / Лазеры и космос / Лазеры для космической навигации
 
 
Оптика
Волоконная оптика
Спектроскопия
Лазеры
Лазерные системы /
  Медицинские лазерные системы
  Лазерные системы для обработки материалов
  Лазеры в измерительных приборах
  Лазеры в бытовых приборах
  Лидары
  Лазерное оружие
  Лазеры для целеуказания и подсветки
  Лазеры в телекоммуникациях
  Передача энергии посредством лазерного излучения
  Лазерные сканеры
  Лазеры и космос
  Лазеры для космической навигации
  Надежность лазерных систем
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Лазеры для космической навигации

Материал подготовлен Анастасией Зверевой

Текущее положение космического аппарата на орбите может быть определено по сигналу GPS.  GPS-приемник спутника (GPSR) принимает сигналы от всех видимых антенн спутников GPS. Точное определение орбиты основывается на данных от приемников GPS, обеспечивающих полный глобальный охват данных орбиты.

Альтернативный метод измерения положения спутника - с помощью лазера -  (Satellite Laser Ranging - SLR) используется в качестве вспомогательного и независимого средства определения орбиты.  

Каждый спутник оснащен уголковым светоотражателем (Laser Retro-Reflector - LRR)

Работа лазерного спутникового дальномера основана на измерении интервала времени, в течение которого излученный дальномером сверхкороткий и мощный импульс света достигает спутника, оснащенного LRR, и, отразившись от него, возвращается к дальномеру. Во время наблюдений спутник быстро перемещается, поэтому для каждого измерения расстояния с высокой точностью (до долей миллисекунды) должны быть зарегистрированы также и моменты времени, в которые наблюдения выполнены. Это проводится с помощью точных кварцевых часов. В момент испускания импульса включается сверхточный счетчик времени, который фиксирует суммарное время прохождения луча до спутника и отраженного луча в приемное устройство дальномера. По данным счетчика компьютер рассчитывает расстояние до спутника.


Таким способом лазерный спутниковый дальномер обеспечивает мгновенные измерения дальности с точностью до миллиметра. Данные можно накапливать для обеспечения точного измерения орбит и для оценки геофизических параметров, необходимых для поддержки ряда современных геодинамических и океанографических исследований. Полученные измерения можно сравнивать с данными, полученными от GPS-приемников. Существенным недостатком метода SLR является зависимость от погоды (для передачи и приема лазерного сигнала требуется чистое небо) и редкий охват из-за малого количества наземных станций SLR.


LRR состоит из 4 отражающих кварцевых призм - уголковых отражателей, которые монтируются в алюминиевую конструкцию пирамидальной формы с помощью фиксирующих колец. Каждая отдельная призма приклеена к фиксирующему кольцу с помощью двухкомпонентной силиконовой резины.
Такая конструкция является оптимальной, поскольку она снижает влияние аберрации света, что обеспечивает высокий уровень сигнала для станций SLR. Это было достигнуто путем создания дифракции в «дальнем поле» LRR, состоящей из двух пятен, которые содержат отраженный лазерный сигнал.
Параметры лазерного отражателя следующие:

  • Длина вершины 28 мм
  • Чистая апертура передней поверхности 38 мм
  • Смещение двугранного угла -3,8 "(меньше 90 градусов)
  • Радиус кривизны передней грани +500 м (выпуклый)
  • Показатель преломления при 532 нм 1,461 (плавленый кварц)
  • Номинальное разделение максимумов в «дальнем поле» 24"
  • Номинальная ширина пиков в дальнем поле (интенсивность 20% от максимальной)   10"
  • Масса 400 г
  • Размеры 100 х100 х 48 мм^3
 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru