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《星載激光測(cè)距合作目標(biāo)的光學(xué)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第30卷第1期光學(xué)技術(shù)Vol.30No.12004年1月OPTICALTECHNIQUEJan.2004文章編號(hào):10021582(2004)01004803星載激光測(cè)距合作目標(biāo)的光學(xué)設(shè)計(jì)1112聶輝,翁興濤,李松,劉基余(1.武漢大學(xué)電子信息學(xué)院,武漢430079;2.武漢大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,武漢430079)摘要:運(yùn)行于空間軌道的角反射器由于受相對(duì)速度的影響,必須進(jìn)行速差補(bǔ)償。針對(duì)軌道高度為20000km的角反射器,確定了能夠接受的直角面平面度;針對(duì)幾何光學(xué)方法速差補(bǔ)償?shù)牟粶?zhǔn)
2、確,運(yùn)用衍射原理,對(duì)速差補(bǔ)償?shù)男Ч唇遣畹牟煌M(jìn)行搜索,得到了比較理想的結(jié)果,確定了角反射器的參數(shù)。關(guān)鍵詞:角反射器;速差補(bǔ)償;兩面角偏差;遠(yuǎn)場(chǎng)衍射+中圖分類(lèi)號(hào):V241.621;P228.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AOpticaldesignoftheretroreflectorinspaceforlaserranging1112NIEHui,WENGXingtao,LISong,LIUJiyu(1.SchoolofElectronicInformation,WuhanUniversity,Wuhan430079,China)(2.SchoolofGeode
3、syandGeomatics,WuhanUniversity,Wuhan430079)Abstract:Akindofsatelliteborneretroreflectorin20000kmhighorbitisopticallydesigned.Thefarfielddiffractionpatternsofthecubecornerprismwithflatnesserrorofbackfacesaswellasdihedralangleoffsetsarecomputedsothattheseerrorparametersareproperlyd
4、eterminedinordertocompensatethevelocityaberration.Itisshownthatresultderivedfromwaveopticsisdifferentfromthatofgeometricalopticsandthephysicalopticsprovidesthebetterandmorerationalapproachtodesigningthiscooperativetarget.Keywords:retroreflector;velocityaberrationcompensation;dihedr
5、alangleoffset;farfielddiffractionpatterns較大的差別,嚴(yán)格說(shuō)來(lái),補(bǔ)償角的確定應(yīng)該用物理光0引言學(xué)的分析方法才能準(zhǔn)確解決。角反射器具有三個(gè)反射面和三個(gè)兩面直角,由1角反射器的速差補(bǔ)償于角反射器的這種特殊結(jié)構(gòu),入射到角反射器的光束將按原光路返回。正是因?yàn)榻欠瓷淦骶哂羞@種特當(dāng)角反射器安裝在人造衛(wèi)星等高速運(yùn)動(dòng)的物體性,所以角反射器廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈,人造衛(wèi)星及月球上時(shí),由于速差(或Bradley)效應(yīng),將使返回光束方[1]的激光測(cè)量。自從第一顆人造衛(wèi)星升空以來(lái),有向相對(duì)于入射方向產(chǎn)生一偏角大量的衛(wèi)星上裝有空間角反射器RIS(re
6、troreflector2vN=inspace)。近些年也有多顆裝有角反射器的衛(wèi)星用c于各種實(shí)驗(yàn),例如ADEOS(theAdvancedEarthOb式中vN是垂直于激光發(fā)射機(jī)與衛(wèi)星連線的衛(wèi)星線servationSatellite),CHAMP(ChallengingMinisatel速度分量;c是自由空間中的光速。litePayload)等衛(wèi)星。當(dāng)角反射器裝在人造衛(wèi)星等速差是衛(wèi)星軌道位置和速度矢量參數(shù)的函數(shù)。高速運(yùn)動(dòng)的物體上時(shí),不可忽略由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成若令vT為衛(wèi)星相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的線速度,其方向垂的速差效應(yīng)[2]。也就是說(shuō),如果嚴(yán)格按照90角加直于衛(wèi)
7、星與地心的連線,則當(dāng)vT位于激光發(fā)射站、工成標(biāo)準(zhǔn)的角反射器,那么,在地面的接收站將接收衛(wèi)星和地心所確定的平面內(nèi)時(shí),作圓形軌道運(yùn)行的到很弱的旁瓣信號(hào)。所以,對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)物體上的衛(wèi)星的速差表示式為角反射器,為了避免這種情況,在設(shè)計(jì)時(shí)必須保留一22vTRe2=1-sinz定的角差以補(bǔ)償速差效應(yīng)。本文以20000km軌道cRe+h高度的角反射器為例進(jìn)行了分析,當(dāng)速差較小時(shí),幾式中Re是地球半徑(6370km);h是衛(wèi)星離地高度;何光學(xué)得到的補(bǔ)償角角值與物理光學(xué)得到的結(jié)論有z是天頂角。收稿日期:20030414;收到修改稿日期:20030609Em
8、ail:niehui20
