星载激光雷达系统污染增强损伤效应及防护试验研究

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星载SAR地-海目标处理技术研究

星载SAR地-海目标处理技术研究星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种利用微波信号进行成像的重要遥感技术。

它可以在不受云层、天气和地面物体阻挡的情况下，获取地球表面的高分辨率图像，对地球资源调查、环境监测和灾害应对等方面具有重要应用价值。

在星载SAR地海目标处理技术研究中，通过对雷达信号的处理和分析，可以获得地面或海洋上的目标信息，为资源利用和环境保护提供关键数据支持。

一、星载SAR地目标处理技术研究在星载SAR地目标处理技术研究中，需要解决以下几个关键问题：1. 信号去噪与降噪技术：由于星载SAR雷达接收到的信号中会包含一定的噪声，需要通过合理的滤波和降噪算法来去除噪声，以提高图像质量和目标检测能力。

2. 图像配准技术：合成孔径雷达技术通过多次采样和信号处理生成成像结果，因此需要进行图像配准，以获得高质量的地表图像。

图像配准技术包括像素级配准和特征点匹配等方法。

3. 目标检测与识别技术：星载SAR地目标处理技术研究中需要解决地表目标的检测与识别问题。

常见的方法包括基于幅度图像的阈值化方法、基于斑块的方法和基于特征提取的方法等。

4. 三维重建与高程测量技术：星载SAR可以提供地表地物的高分辨率二维图像，通过对多时刻的观测结果进行处理，可以实现对地表地物的三维重建和高程测量，为地理信息系统和城市规划提供支持。

二、星载SAR海目标处理技术研究在星载SAR海目标处理技术研究中，需要解决以下几个关键问题：1. 海杂波抑制技术：由于海洋表面具有复杂的波浪和风浪干扰，星载SAR在海洋上的成像会受到较大的杂波干扰。

因此，需要采用有效的海杂波抑制技术，提高海洋目标的检测和识别能力。

2. 海洋目标检测与识别技术：在海洋上，目标检测与识别是星载SAR海洋目标处理技术研究中的核心问题。

常用的方法包括利用波谷和波峰特征进行目标检测，以及结合颜色和纹理等特征进行目标识别。

3. 海洋动态监测技术：星载SAR可以实现对海洋的动态监测，包括海洋的水流、海浪等变化情况的观测与分析，为海洋资源开发和环境保护提供重要数据支持。

星载激光告警接收技术研究

星载激光告警接收技术研究摘要：卫星具有轨道确定、暴露时间长、自主躲避能力差的特点，从而增加了受攻击的命中概率。

自激光问世以来，因为激光具有高准直和定向性，人们就考虑利用激光达到反卫星或干扰卫星光电器件的效果，至今已研制出多种反卫星激光武器。

本文以星载激光告警应用为背景，以激光武器系统的信标激光或照明激光为探测接收对象，研究星载激光告警接收技术，实现对反卫星激光武器系统的早期预警。

目的是提升卫星系统激光威胁感知能力，提高我国卫星对激光武器威胁的规避及生存能力。

为卫星激光告警系统的接收技术设计提供参考，并据此合理优化后续卫星激光告警系统的综合性能。

关键词：星载激光告警；接收技术1.概论1.1星载激光告警系统的基本概念星载激光告警系统是一种特殊的光学遥感系统，它是用于解惑、测量、识别敌方激光武器辐射的光电设备，同时要求星上数据处理系统对系统探测到的信号进行快速的分析与处理，判断是否有激光武器的袭击，将告警信号发送给卫星及遥感器的防护体系，并下传地面控制中心。

通常按探测工作原理分为光谱识别型、成像型和相干识别型。

1.2星载激光告警系统的特点星载激光告警系统除了具有一般激光告警系统的特点以外，还具有其自身的特殊性：①告警系统的探测目标为强激光武器，其功率密度较高，系统需要一定的抗激光破坏能力。

②目前，国内外的激光反卫星系统中，多采用CO2激光器、YAG激光器和化学激光器，其波段多数在近红外到远红外区域，波段范围很宽：1～11μm。

③星载激光告警系统的具体指标与结构形式，应与星上设备相匹配，从而限定了其形状尺寸结构和质量。

1.3星载激光告警系统的组成星载激光告警系统包括光学接收、光电传感器、信号判别处理、地面通信等。

其中光学接收部分由一系列光学镜片组成，用于接收激光信号，限定探测空间。

光电传感器采用常温碲镉汞器件，可以保证有效部分完成信号识别、信号接口处理等功能。

地面通信系统为卫星有效载荷之共用系统，激光告警系统具备与其通信的接口。

激光雷达载荷在整星AIT中的关键风险识别与控制

㊀V o l ．３２㊀N o ．５㊀１４４㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程S P A C E C R A F TE N G I N E E R I N G ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３２卷㊀第５期㊀２０２３年１０月激光雷达载荷在整星A I T 中的关键风险识别与控制袁金如１㊀董长哲１㊀张扬１㊀石新宇１㊀张娟１㊀袁佳晶２㊀陈菡１(１上海卫星工程研究所,上海㊀２０１１０９)(２上海卫星装备研究所,上海㊀２００２４０)摘㊀要㊀大气环境监测卫星装载大气探测激光雷达(A C D L ),以主动激光作为工作介质,产品使用特性特殊,对整星装配㊁总装和测试(A I T )过程各环节风险控制提出了很高要求.文章通过A C D L 工作原理及特点分析,分类梳理了其关键使用特性,基于使用特性识别了整星级A I T 过程风险项目,重点论述了总装㊁测试㊁试验及发射等A I T 全流程关键环节风险控制措施及工程验证情况.实践结果表明:基于产品关键使用特性的整星A I T 过程风险识别与控制措施有效,相关方法可为其他星载激光系统参考借鉴.关键词㊀大气探测激光雷达;关键使用特性;A I T 过程;风险识别;风险控制中图分类号:V ４６５;V ５７㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀D O I :１０３９６９/ji s s n １６７３Ｇ８７４８２０２３０５０２０K e y Ri s k I d e n t i f i c a t i o na n dC o n t r o l o fL I D A R P a yl o a d i n W h o l e S a t e l l i t eA I T Y U A NJ i n r u １㊀D O N GC h a n g z h e １㊀Z H A N G Y a n g １㊀S H IX i n yu １Z HA N GJ u a n １㊀Y U A NJ i a j i n g ２㊀C H EN H a n １(１S h a n g h a i I n s t i t u t e o f S a t e l l i t eE n g i n e e r i n g ,S h a n g h a i ２０１１０９,C h i n a )(２S h a n g h a i I n s t i t u t e o f S p a c e c r a f tE q u i p m e n t ,S h a n gh a i ２００２４０,C h i n a )A b s t r a c t :T h ea t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n t m o n i t o r i n g s a t e l l i t ei se q u i p p e d w i t ht h e A e r o s o la n d C a r b o nD i o x i d eD e t e c t i o nL i d a r (A C D L ),w h i c hu s e sa c t i v e l a s e r a s t h ew o r k i n g me d i u m．T h e p r o d u c t h a s s p e c i a lu s a g ec h a r a c t e r i s t i c sa n d p u t sf o r w a r dh ig hr e qu i r e m e n t s f o r r i s kc o n t r o l i n v a r i o u s s t a g e s o fw h o l e s a t e l l i t e a s s e m b l y ,i n t e g r a t i o n a n d t e s t (A I T )p r o c e s s ．T h i s p a p e r f i r s t l ya n a l y s e s t h ew o r k i n gp r i n c i p l e a n d t y p i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o fA C D L ,s o r t s o u t t h e k e y u s a g e c h a r Ｇa c t e r i s t i c s ,a n d i d e n t i f i e s t h e r i s k i t e m sw i t h i n t h ew h o l eA I T p r o c e s sb a s e do n t h e u s a ge c h a r a c Ｇt e r i s t i c s ．T h e n ,i tf o c u s e s o n t h e r i s kc o n t r o lm e a s u r e s a n de ng i n e e r i n g ve r if i c a t i o ns t a t u so f t h e k e y l i n k s i n t h ew h o l eA I T p r o c e s s ,s u c h a sg e n e r a l a s s e m b l y ,t e s t i n g ,a n d l a u n ch ．T h e p r a c ti c a l r e s u l t si n d i c a t et h a tt h er i s ki d e n t i f i c a t i o na n dc o n t r o l m e a s u r e sf o rt h e w h o l es a t e l l i t e A I Tp r o c e s s b a s e do n t h e p r o d u c t k e y u s a g e c h a r a c t e r i s t i c s a r e e f f e c t i v e ,a n d t h e r e l a t e dm e t h o d s c a n b eu s e d a s r e f e r e n c e s f o r o t h e r s p a c e b o r n e l a s e r s ys t e m s ．K e y wo r d s :A C D L ;k e y u s a g e c h a r a c t e r i s t i c s ;A I T p r o c e s s ;r i s k i d e n t i f i c a t i o n ;r i s kc o n t r o l 收稿日期:２０２３Ｇ０６Ｇ０６;修回日期:２０２３Ｇ１０Ｇ１０作者简介:袁金如,男,硕士,高级工程师,从事卫星总体A I T 技术和数字化设计技术研究工作.㊀㊀大气环境监测卫星装载大气探测激光雷达等多类有效载荷,通过主被动手段结合实现对大气细颗粒物㊁温室气体㊁云和气溶胶等大气环境要素进行全天时综合监测[１].大气探测激光雷达(A C D L )采用单波束三波长激光雷达同步探测全球气溶胶垂直廓线信息㊁二氧化碳(C O２)柱线浓度.A C D L以主动激光作为工作介质,产品使用特性特殊,对整星A I T过程各环节风险控制提出了很高的要求.星载激光雷达具备集中能量主动发射㊁全天时连续工作㊁大气垂直廓线精细观测等能力,可实现全球冰层地形㊁气溶胶和云垂直分布㊁风场廓线探测及碳循环与温室气体效应研究[２Ｇ４].国外已经在N A S A首次激光雷达空间技术试验(L I T E)[５]㊁冰㊁云和陆地高程卫星(I C E S A T)的地球激光测高系统(G L A S)[６]㊁云Ｇ气溶胶激光雷达与红外探路者卫星(C A L I P S O)的双波长正交偏振云Ｇ气溶胶激光雷达(C A L I O P)[７]㊁欧洲航天局风神卫星(A D MＧA e o l u s)的阿拉丁(A L A D I N)测风激光雷达[８]等工程项目及灰背隼 (M E R L I N)[９]㊁欧洲温室气体主动探测卫星(A S C O P E)[１０]㊁美国二氧化碳浓度主动探测卫星(A S C E N D S)[１１]预研任务中应用.国内空间激光雷达主要应用在测绘和环境探测领域,包括嫦娥一号[１２]㊁资源三号[１３]㊁高分七号[１４Ｇ１６]㊁大气环境监测卫星[１７]等工程,这些文献描述了星载激光雷达系统高精度机热保证㊁测试试验需求及工程验证情况.文献[１８Ｇ２１]介绍了激光雷达系统关键设备激光器的发射光束质量㊁器件损失防护㊁使用安全等相关研究及标准情况.本文通过A C D L工作原理及典型特点分析,分类梳理星载激光雷达的关键使用特性,基于使用特性识别整星级A I T过程风险项目,重点论述装星㊁测试㊁试验及发射等全流程关键环节风险控制措施及工程验证情况.１㊀A C D L工作特性及整星A I T特点分析１１㊀A C D L工作原理及组成A C D L通过监测激光在气溶胶㊁云或地面的回波信号变化实现大气环境要素探测反演.根据分析,发射激光波长㊁能量㊁重复频率等不确定性对探测精度均具有影响[１７].A C D L由光机头部㊁功放驱动箱㊁温控箱㊁配电器等组成.其中光机头部包括光学基板㊁激光功率放大器㊁望远镜及遮光罩㊁主承力框架㊁散热板热控组件等.１２㊀A C D L特点及工作特性A C D L具有质量体积包络大,光机头部激光器功耗集中热流密度大,指向精度要求高,激光辐射能量高,局部多余物敏感等特点,具体表现如下.(１)A C D L光机头部重７５０k g,安装面达１９３０m mˑ２３５０m m,３５０W热耗中８０％集中在激光功率放大器的局部激光晶体内,其对卫星平台安装承载和散热要求高.(２)温度梯度均匀性差引起的热变形对激光雷达的发射激光能量㊁波长等指标影响大,可能导致光束质量变坏,功率激光放大器等核心部件对卫星温控要求高.(３)卫星指向不准确导致的沿轨多普勒效应,强吸收波长(o nＧl i n e)和弱吸收波长(o f fＧl i n e)足印不重合㊁激光路径不确定等会引起全球C O２柱线浓度测量误差[２２Ｇ２４],其对卫星指向确定精度要求高.(４)A C D L单脉冲能量分别达１５０m J＠５３２n m㊁１１０m J＠１０６４n m和７５m J＠１５７２n m,重复频率为２０H z(双脉冲),按照G B７２４７１２０１２的安全等级划分标准属于４类激光产品,可对人员等造成严重伤害[１８],其对辐射损伤防护具有特殊要求.(５)A C D L发射望远镜扩束反射镜表面对灰尘等污染敏感,能量聚集会导致光学镀膜损伤从而致使光学系统失效[１９Ｇ２０],其对多余物防控要求高.(６)A C D L工作时电压及温度调控规定严格,其对卫星加断电时序要求高.１３㊀整星A I T特点及风险管控需求分析由于A C D L具有以上典型特性,其在整星A I T 过程具有以下显著特点和风险管控需求.(１)A C D L头部集中质量大㊁体积包络大㊁安装跨度大,安装精度要求高,安装连接点密集,安装面周边突出物较多,A I T过程拆装较为频繁,其装星调平㊁卸载㊁引导㊁复位及防护要求高,对头部装拆过程需进行风险识别与控制.(２)A C D L工作时头部激光功率放大器集中热耗大热流密度高,工作面温度水平和均匀性要求严格,A I T过程中激光雷达开机测试时地面水冷辅助散热㊁精密温控和星上加断电时序要求高,对系统开关机及工作等测试过程需进行风险识别与控制.(３)A C D L光轴对卫星指向确定度要求高,A I T 过程中力学试验㊁热试验前后需对其光轴精测,确保卫星主动段和在轨环境时光轴稳定,对光轴指向监测测试过程需进行风险识别与控制.(４)A C D L工作时发射高频高功率激光,对人眼㊁敏感光学仪器等具有很高危害性,A I T过程中人员㊁卫星和厂房安全防护要求高,一般配备独立测试厂房,对激光开机工作过程需进行风险识别与５４１㊀㊀第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀袁金如等:激光雷达载荷在整星A I T中的关键风险识别与控制控制.(５)A C D L 工作时发射镜面能量密度较为均匀,灰尘等污染会使镜面能量显著聚集继而导致光学镀膜损伤,A I T 全过程中发射望远镜等外露光学部件洁净度等防污染要求高,对卫星地面防污染过程需进行风险识别与控制.２㊀关键使用特性及风险识别分析２１㊀关键使用特性分析产品使用特性分析是整星A I T 过程风险识别与控制的前提,其包括产品自身特性和产品间接口关系特性,应重点关注由于使用不当会造成产品故障或存在安全性风险的关键使用特性.基于上述梳理的A C D L 典型特点及工作特性,开展整星A I T 阶段总装集成㊁测试试验㊁射前设置等典型环节A C D L 关键使用特性分析,主要涉及大体积大质量单机装配特性㊁大功耗集中热流传输排散及精密温控特性㊁激光辐射安全防护特性㊁长链路光轴指向稳定性监测特性㊁污染敏感产品多余物防护特性㊁单机加断电严格时序特性等.表１为A C D L 关键使用特性统计表.表１㊀A C D L 关键使用特性T a b l e １㊀K e y u s i n g ch a r a c t e r i s t i c o fA C D L 使用特性使用条件使用禁忌使用阶段㊀大体积质量头部装星㊀起吊配平,卸载并导引辅助安装㊀未配平㊁未卸载直接安装㊀总装㊀大功耗集中热流排散㊀散热通道建立㊀温度范围外工作㊀测试㊁试验㊀变形敏感的激光功率放大器精密温控㊀按规定温度条件温控㊀超出温度阈值工作㊀测试㊁试验㊁射前设置㊀高功率高频激光辐射㊀激光安全防护措施到位㊀直接辐射产品或人㊀测试㊁试验㊀发射望远镜扩束镜污染敏感㊀不工作时防尘罩等防污染措施到位,厂房洁净㊀不符合防污染技术条件时开机工作㊀存储㊁测试㊁试验㊀工作电压及温度敏感㊀严格按加断电程序执行㊀不按程序工作㊀测试㊁试验２２㊀A I T 风险识别基于A C D L 关键使用特性,识别出整星A I T 全过程各环节风险项目,包括大体积大质量光机头部装星带来的安装面或星体单机磕碰,安装脚受力不均匀和平台不可恢复性变形;激光功放等大功耗集中热流排散地面条件不匹配导致的激光器温度过高或温度下降过快;高功率出射激光辐射导致的人员㊁设备伤害;发射望远镜扩束镜面污染导致的激光光束质量下降或镜面镀膜损伤;以及未按程序要求执行加断电操作导致的A C D L 无法工作或器件损伤等.表２为A C D L 在整星A I T 过程中的风险项目清单.表２㊀A C D L 在整星A I T 过程中的风险项目清单T a b l e ２㊀K e y ri s k i n d e x e s o fA C D L i n s a t e l l i t eA I T p r o c e s s 序号使用特性A I T 阶段风险项目导致原因１２３４㊀大质量大体积光机头部装星总装㊀安装面损伤㊀未调平,安装脚局部接触应力过大㊀碰撞星体或其他设备㊀未采用导引安装,晃动范围过大㊀安装精度调整困难,安装脚受力不均匀㊀精度模板使用前未标定确认㊁安装时未卸载重力,未设置复位措施㊀平台发生不可恢复变形㊀A C D L 装星后未封侧板/支撑板５６７㊀大功耗集中热流排散与精密温控测试试验㊀未达工作温度条件㊀温控能力与地面环境不匹配热试验㊀散热过快,超出阈值㊀散热面大,地面热补偿能力不足射前设置㊀射前及入轨段散热过快㊀射前温度设置偏低,入轨补偿不足８９１０１１㊀激光辐射功率高测试试验㊀损伤探测器或镜头镀膜㊀激光被反射后进入望远镜㊀损伤卫星其他敏感仪器㊀激光被反射后进入敏感仪器镜头㊀产生的杂散光影响其他㊀激光杂散光进入其他光学仪器镜头㊀５３２n m 波段人眼敏感,易灼伤视网膜;１０６４n m ㊁１５７２n m 红外波段可灼伤皮肤㊀出射激光或其反射后照射人眼㊁皮肤１２㊀发射扩束镜污染敏感测试试验㊀光束质量下降,严重时能量聚集致镀膜损伤㊀厂房环境条件不达标,长时间不工作时激光出射口未扣防尘罩１３㊀工作温度及电压敏感测试试验射前设置㊀严重时器件损伤㊀未按程序条件加断电１４１５㊀光轴指向稳定性监视测试试验射前设置㊀不可监测㊀测量光路被遮挡/基准被破坏㊀安装修正矩阵设置错误㊀测量时坐标系对应关系错误等６４１㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３２卷㊀３㊀风险控制措施及效果本部分针对基于A C D L 关键使用特性识别的风险项目,按整星总装集成㊁测试试验及射前设置三个阶段描述相关控制措施及工程实践情况.３１㊀总装集成阶段总装集成阶段的风险项目是大体积大质量头部的装星特性.针对A C D L 头部装星时与星体设备磕碰风险,设计引导销粗定位,将头部晃动限定在安全范围内.针对头部安装精度调整难问题,设计装星定位销,通过配打销孔实现精确复位,并确保安装脚受力均匀.为实现销孔配打时卫星平台结构装配与A C D L 主承力框架制造过程解耦,采用了钻模板转接确保精度传递.针对A C D L 头部装星时局部接触应力过大可能导致的安装面受损风险,采用半卸载安装形式,同时确保调平到位.通过吊点转接件使头部吊点处受力均匀并实现便于调平的三点起吊.头部安装面调平至水平度６mm 以内(０２ʎ)后下降与卫星安装面接触,在卸载１/２至１/３状态时进行螺钉安装和力矩实施.图１为A C D L 三点吊装示意图.图１㊀A C D L 三点吊装示意图F i g １㊀T h r e e p o i n t l i f t i n g sc h e m e o fA C D L 针对A C D L 头部装星后,可能导致卫星平台结构出现不可恢复性变形问题,定义头部装星后卫星载荷舱侧板为封舱状态.考虑A I T 过程中电测操作性,采用工艺框作为辅助支撑,经监测全过程星体结构安装面沉降不大于０５mm .图２为A C D L 头部装星后卫星载荷舱辅助支撑状态图.图２㊀卫星载荷舱工艺框辅助支撑状态图F i g ２㊀S u p p o r t i n g f r a m e f o r p a yl o a dm o d u l e o f s a t e l l i t e 通过以上措施,规避了A C D L 头部装拆过程中可能出现的风险,在工程实践中取得了较好的效果.借鉴应用时需注意以下事项:①钻模板使用前需检查检测钻模板变形情况,标定其机械基准与测量基准之间的安装矩阵.②A C D L 头部装星前完成其上的星敏感器安装及热实施,确认精测基准完整㊁光路可见,确保精测可行性.３２㊀测试试验阶段１)大功耗集中热流排散与精密温控特性地面测试时,A C D L 采用水冷设备排散激光功率放大器大功耗集中热流.水冷设备制冷温度设置需与厂房环境温湿度匹配,防止水冷板结露[２４].为提高地面散热能力,可适当降低厂房温度至１８ħ.为防止水冷设备漏水或结露导致安全隐患,星体套防水保护膜,水冷机组扣透明塑料保护罩.图３为A C D L 水冷散热现场布置图.７４１㊀㊀第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀袁金如等:激光雷达载荷在整星A I T 中的关键风险识别与控制图３㊀A C D L 水冷散热现场布置图F i g ３㊀L a yo u t o fw a t e r c h i l l e r f o rA C D L 入轨工况时由于激光功率放大器散热面很大而整星能源限制无法全额补偿加热,激光功率放大器会急速降温至６５ħ.地面热试验时通过星上加热和地面加热笼补偿保证产品试验安全.图４为A C D L激光功率放大器入轨初期温度变化摸底情况.图４㊀激光功率放大器入轨初期温度变化曲线F i g ４㊀S i m u l a t i o na n d t e s t o f t e m pe r a t u r e c u r v e sf o r l a s e r a m p l i f i e r o ne a r l y or b i t ２)高功率高频激光辐射危害特性为防止A C D L 激光辐射损伤其他产品或厂房设施,出射激光设置消光装置.为防止反射杂散光进入敏感仪器视场,A C D L 接收望远镜遮光罩等扣保护软罩[２５Ｇ２６].为防止激光消光产生的杂散光影响周边仪器性能,采用粘贴含碳聚酰亚胺黑色薄膜对仪器的入光口进行封堵保护.激光能量波长监测专项试验时杂散光较为复杂,在封闭厂房进行,防止杂散光对其他敏感光学卫星测试性能产生影响.图５为A C D L 激光辐射防护措施.图５㊀激光辐射危害防护措施F i g ５㊀S a f e t ypr o t e c t i v em e a s u r e s o f l a s e r r a d i a t i o n 激光雷达开机工作过程中,划定隔离工位并设置作业禁区,激光器出光期间严禁进入禁区内进行操作,现场工作人员配置防护眼镜[２７].图６为激光作业禁区示意图.８４１㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３２卷㊀图６㊀激光作业禁区示意图F i g ６㊀S c h e m a t i c d i a g r a mo f r e s t r i c t e do pe r a t i o n z o n ef o r l a s e r㊀㊀３)发射望远镜扩束镜污染敏感特性针对A C D L 发射望远镜扩束镜污染可能导致的镀膜损伤风险,整星构型设计时将对地面(激光出射方向)设置为卫星侧面,同时要求将扩束镜内置在A C D L 承力框架内部,灰尘等污染物不会直接竖直下沉至镜面.明确要求厂房洁净度保持一万级,不工作时发射望远镜遮光罩上扣防尘罩,长时间存储时需进包装箱充氮正压保护.激光器开机工作前检查确认扩束镜灰尘等污染情况,确保符合防污染技术指标要求.发射望远镜安装位置如图７所示.图７㊀发射望远镜安装位置示意图F i g ７㊀S c h e m a t i c d i a g r a mo f l a yo u t o f t r a n s m i t t i n g t e l e s c o pe ４)工作温度及电压敏感特性针对A C D L 开关机时序不对可能导致载荷无法正常工作或产品损坏的风险,在载荷交付前就验证开关机程序,明确加电时序㊁电压及温控等条件;在整星首次开关机确认程序无误后,固化指令,防止误操作.主要加电指令示意如表３所示.表３㊀A C D L 开机指令T a b l e ３㊀S t a r t u p co m m a n d c h a i no fA C D L 操作判据配电器２８V 供电㊀母线电压＞２４V 雷达水冷设置为１８ħ㊀观察水冷机组显示温度配电器１００V 加电㊀状态电压１５~５V执行开机工作表㊀探测器均不加高压,C C D 上电关闭接收光闸㊀接收光电探测光闸开关状态:１水冷设置为１６ħ㊀观察水冷机组显示温度㊁功率放大器温度遥测手动出光㊀观察是否出光㊀㊀５)光轴指向稳定性监测特性在总装集成阶段确认A C D L光轴(棱镜转接)与三头星敏感器可测的基础上,在力学㊁热试验前后开展光轴指向测量,角度变化量均在１２ᵡ以内,表明A C D L 光轴在整星A I T 过程稳定性良好,可满足主动段及在轨环境使用要求.同时将相关链路安装矩阵置入卫星姿态测量软件,固化设置方法避免安装矩阵修订时坐标系不匹配等极性设置问题[２８Ｇ２９].在发射场技术区,对A C D L 光轴(Z 轴)进行射前复测,与出厂前变化量为１５ᵡ,满足不大于１ᶄ要求,重复性良好.图８为A C D L 与三头星敏感器测量光路可见性示意图.９４１㊀㊀第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀袁金如等:激光雷达载荷在整星A I T 中的关键风险识别与控制图８㊀A C D L与星敏感器测量光路示意图F i g ８㊀M e a s u r i n g o p t i c a l p a t ho fA C D La n d s t a r t r a c k e r s ３３㊀射前设置阶段根据卫星发射场技术流程,以上总装集成及测试试验中描述的星体磕碰㊁地面散热不匹配㊁发射望远镜扩束镜污染㊁激光辐射危害等风险项目均有涉及,按出厂前既定措施管控.其中需重点关注的是射前激光功率放大器温度设置.基于卫星热仿真及真空热试验结果,考虑发射日实际天气情况,为防止激光功率放大器入轨段温度跌出存储阈值,射前将塔架小封闭空调温度调至２３ħ,同时将激光功率放大器温度加热至３０ħ(考虑能源安全,射前１０m i n程控关闭相关加热器).入轨初期(激光功率放大器加热器可开启前)遥测数据显示最低温度为８ħ,在存储阈值下限５ħ以上,表明相关保障措施有效.图９为激光功率放大器入轨初期温度曲线.图９㊀激光功率放大器入轨初期温度情况F i g ９㊀T e m p e r a t u r e c u r v e s f o r l a s e r a m p l i f i e r o ne a r l y o r b i t４㊀结束语本文简要概述了大气环境监测卫星A C D L工作原理及组成,分析了系统典型特点和工作特性,梳理了大体积大质量头部装星㊁大功耗集中热流排散与精密温控㊁高功率高频激光辐射㊁发射望远镜扩束镜污染敏感㊁单机加断电时序严格㊁光轴指向稳定性监视等关键使用特性,基于整星A I T全过程识别了安装面或星体单机磕碰㊁平台不可恢复性变形㊁激光器温度过高或温度下降过快㊁激光辐射导致人员设备伤害㊁激光光束质量下降或镜面镀膜损伤㊁A C D L 无法工作或器件损伤等风险项目,系统论述了总装集成㊁测试试验和射前设置三大环节的风险控制措施及验证情况.大气环境监测卫星A C D L目前在轨工作正常,工程实践应用结果表明:A C D L整星A I T过程风险点识别到位,风险控制措施覆盖全面㊁有效,基于关键使用特性的风险识别与控制方法可以借鉴应用于其他星载激光系统.参考文献(R e f e r e n c e s)[１]刘博铭,马盈盈,龚威．多功能大气探测激光雷达应用[J]．上海航天,２０２０,３７(５):１３５Ｇ１４４．L I U B o m i n g,MA Y i n g y i n g,G O N G W e i．A p p l i c a t i o n o fm u l t iＧf u n c t i o n a l a t m o s p h e r i c d e t e c t i o n l i d a r[J]．A e rＧo s p a c eS h a n g h a i,２０２０,３７(５):１３５Ｇ１４４(i nC h i n e s e)．[２]王玉诏,郑永超．星载大气探测激光雷达技术与应用０５１㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３２卷㊀[J]．上海航天,２０２０,３７(５):１２５Ｇ１３４．WA N G Y u z h a o,Z H E N G Y o n g c h a o．T e c h n o l o g y a n d a p p l i c a t i o n o fs p a c eＧb o r n ea t m o s p h e r i cd e t e c t i o nl i d a r [J]．A e r o s p a c eS h a n g h a i,２０２０,３７(５):１２５Ｇ１３４(i nC h iＧn e s e)．[３]杨勇,程学武,杨国韬,等．高层大气探测激光雷达研究进展[J]．量子电子学报,２０２０,３７(５):５６６Ｇ５７９．Y A N G Y o n g,C H E N G X u e w u,Y A N G G u o t a o,e t a l．R e s e a r c h p r o g r e s so fl i d a rf o ru p p e ra t m o s p h e r e[J]．C h i n e s eJ o u r n a l Q u a n t u m E l e c t r o n i c s,２０２０,３７(５):５６６Ｇ５７９(i nC h i n e s 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a l．T h eF r e n c hＧG e r m a nc l i m a t e m o n i t o r i n g i n i t i a t i v e o n g l o b a lo b s e r v a t i o n so fa t m o s p h e r i c m e t h a n e[C]// P r o c e e d i n g so f２５t hI n t e r n a t i o n a lL a s e rR a d a rC o n f e rＧe n c e．S t．P e t e r s b u r g:I C L A S,２０１０:１３４８Ｇ１３５１．[９]AM E D I E K A,F I XA,E H R E TG,e t a l．A i r b o r n e l i d a r r e f l e c t a n c em e a s u r e m e n t sa t１．５７μmi ns u p p o r to f t h e AＧS C O P E m i s s i o n f o r a t m o s p h e r i c C O２[J]．A t m o s p h e r i c M e a s u r e m e n t T e c h n i q u e s,２００９(２):７５５Ｇ７７２．[１０]J AM E SL a w r e n c e．D i f f e r e n t i a la b s o r p t i o n L i D A Rf o r t h et o t a lc o l u m n m e a s u r e m e n to fa t m o s p h e r i c C O２f r o m s p a c e[D]．L e i c e s t e r:U n i v e r s i t y o fL e i c e s t e r,２０１１．[１１]王建宇,舒嵘,陈卫标,等．嫦娥一号卫星载激光高度计[J]．中国科学:物理学力学天文学,２０１０,４０(８):１０６３Ｇ１０７０．WA N GJ i a n y u,S HU R o n g,C H E N W e i b i a o,e ta l．C h a n g EＧ１l a s e r a l t i m e t e r[J]．S c i e n t i a S i n i c a P h y s,M e c h&A s t r o n,２０１０,４０(８):１０６３Ｇ１０７０(i nC h i n e s e)．[１２]唐新明,谢俊峰,付兴科,等．资源三号０２星激光测高仪在轨几何检校与试验验证[J]．测绘学报,２０１７,４６(６):７１４Ｇ７２３．T A N G X i n m i n g,X I E J u n f e n g,F U X i n g k e,e ta l．Z Y３Ｇ０２L a s e r a l t i m e t e r o nＧo r b i t g e o m e t r i c a l c a l i b r a t i o na n d t e s t[J]．A c t aG e o d a e t i c ae tC a r t o g r a g h i c aS i n i c a,２０１７,４６(６):７１４Ｇ７２３(i nC h i n e s e)．[１３]国爱燕,戴君,赵晨光,等．高分七号卫星激光测高仪总体设计与在轨验证[J]．航天器工程,２０２０,２９(３):４３Ｇ４８．G U O A i y a n,D A I J u n,Z HA O C h e n g u a n g,e t a l．D eＧs i g na n do nＧo r b i tv a l i d a t i o no fG FＧ７s a t e l l i t e l a s e ra lＧt i m e t e r[J]．S p a c e c r a f tE n g i n e e r i n g,２０２０,２９(３):４３Ｇ４８(i nC h i n e s e)．[１４]黄庚华,丁宇星,吴金才,等．高分七号卫星激光测高仪分系统关键技术设计与实现[J]．航天器工程,２０２０,２９(３):６８Ｇ７３．HU A N G G e n g h u a,D I N G Y u x i n g,WUJ i n c a i,e t a l．D e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o no fk e y t e c h n o l o g y o fG FＧ７s a t e l l i t e l a s e r a l t i m e t e r s u b s y s t e m[J]．S p a c e c r a f t E n g iＧn e e r i n g,２０２０,２９(３):６８Ｇ７３(i nC h i n e s e)．[１５]黄金印,潘福民,傅伟纯,等．高分七号卫星激光测高仪热设计与验证[J]．航天器工程,２０２０,２９(３):１３８Ｇ１４３．HU A N G J i n y i n,P A N F u m i n,F U W e i c h u n,e ta l．T h e r m a l d e s i g na n dv e r i f i c a t i o no f l a s e ra l t i m e t e rf o rG FＧ７s a t e l l i t e[J]．S p a c e c r a f tE n g i n e e r i n g,２０２０,２９(３):１３８Ｇ１４３(i nC h i n e s e)．[１６]袁金如,汪自军．星载激光雷达高精高稳探测卫星系统保证技术[J]．上海航天,２０１９,３６(３):２８Ｇ３４．Y U A N J i n r u,WA N G Z i j u n．S a t e l l i t e s y s t e mg u a r a n t e e t e c h n o l o g y f o rh i g hd e t e c t i o na c c u r a c y a n ds t a b i l i t y o f s p a c eＧb o r n e l i d a r[J]．A e r o s p a c eS h a n g h a i,２０１９,３６(３):２８Ｇ３４(i nC h i n e s e)．[１７]韩开,吴双,张彬．高功率激光器腔镜热变形对输出光束质量的影响[J]．强激光与粒子束,２０１３,２５(５):１１３４Ｇ１１３８．HA N K a i,WU S h u a n g,Z HA N G B i n．E f f e c t o f t h e r m a l d i s t o r t i o n so fc a v i t y m i r r o r so no u t p u tb e a mq u a l i t y o f h 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n g s y s t e m[J]．N a t i o n a l R e m o t eS e n s i n g B u l l e t i n,２０１６,２０(５):１１６１Ｇ１１６９(i n C h iＧn e s e)．[２１]刘秋武,陈亚峰,王杰,等．差分吸收N O２激光雷达波长漂移和能量波动对浓度反演的影响[J]．光学精密工程,２０１８,２６(２):２５３Ｇ２６０．L I U Q i u w u,C H E NY a f e n g,WA N GJ i e,e t a l．E f f e c t so fw a v e l e n g t h s h i f t a n d e n e r g y f l u c t u a t i o no n i n v e r s i o no f N O２d i f f e r e n t i a la b s o r p t i o nl i d a r[J]．O p t i c sa n dP r e c i s i o nE n g i n e e r i n g,２０１８,２６(２):２５３Ｇ２６０(i nC h iＧn e s e)．[２２]章桦萍．差分吸收激光雷达探测二氧化碳柱浓度的数据处理与误差分析[D]．上海:中国科学院上海技术物理研究所,２０１９．Z HA N G H u a p i n g．D a t aP r o c e s s i n g a n dE r r o rA n a l y s i so fD i f f e r e n t i a lA b s o r p t i o nL i d a r f o rC O２c o l u m nc o nＧc e n t r a t i o nm e a s u r e m e n t s[D]．上海:S h a n g h a i I n s t i t u t eo fT e c h n i c a lP h y s i c so f t h eC h i n e s e A c a d e m y o fS c iＧe n c e s,２０１９(i nC h i n e s e)．[２３]洪光烈,章桦萍．国外差分吸收激光雷达探测大气C O２研究综述[J]．光电工程,２０１８,４５(１):１Ｇ１４．HO N G G u a n g 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星载雷达技术在地球观测中的应用与研究

星载雷达技术在地球观测中的应用与研究星载雷达技术在地球观测中具有广泛的应用与研究价值。

星载雷达技术基于卫星平台上的雷达设备，通过向地面发送微波信号，并接收反射回来的信号来获取地球表面的信息。

这种技术具有全天候、全地区的观测能力，能够提供高分辨率、高精度的数据，广泛应用于气象预报、农业、环境监测等领域。

首先，在气象预报方面，星载雷达技术可以用于测量大气中的降水情况。

通过测量反射回来的信号的强度和反射模式，可以得到降水的类型（如雨、雪、冰雹等），降水的强度和分布情况，为气象预报提供了重要的数据支持。

同时，星载雷达技术还可以观测到雷暴云的内部结构，揭示了雷暴形成和演化的过程，对于对雷暴的监测和研究具有重要意义。

其次，在农业方面，星载雷达技术可以用于土壤湿度的监测和土壤干旱预警。

通过观测土壤表面的微波反射率，可以推断土壤湿度的情况。

这对于农作物的灌溉管理和干旱预警具有重要意义，可以提高农业生产的效益和对干旱等自然灾害的预警和应急能力。

另外，在环境监测方面，星载雷达技术可以用于监测海洋表面的风速和海浪情况。

通过测量微波辐射的散射和反射，可以获得海面表面的风速和波高等信息，为海洋气象、海洋环境的监测和研究提供了重要的数据支持。

此外，星载雷达技术还可以用于监测冰川的表面变化情况，揭示冰川的运动和变化过程，对于研究全球气候变化和冰川退缩具有重要意义。

在研究方面，星载雷达技术的进一步发展和应用也是研究的重要方向。

例如，研究者可以利用星载雷达技术观测土壤水分的变化，了解陆面水循环和地下水资源的状况，揭示水文过程的机理。

此外，研究者还可以利用星载雷达技术观测植被的生长和变化情况，研究植被资源的动态变化、生态系统的健康状况和生物多样性的变化等。

总之，星载雷达技术在地球观测中具有广泛的应用和研究价值。

随着这一技术的不断发展和改进，将会在气象预报、农业、环境监测等领域发挥越来越重要的作用，为人类提供更准确、全面的地球观测数据，促进科学研究和社会发展。

星载sar在抗灾减灾方面的应用

星载sar在抗灾减灾方面的应用
近年来，全球发生的环境灾害日益增多，因而抗灾减灾工作具有十分重要的意义。

作为一种新型实用性较高的星载雷达，由于具备极高的时效性和清晰度，广泛应用在抗灾减灾领域，受到越来越多的重视。

首先，星载SAR可用于预防灾害，比如可以对地质灾害进行监测，早发现山
体滑坡、地面沉降等灾害，以及海洋灾害如潮汐、风暴潮等，及时有效地采取应急预案，巩固社会防护网络，有效防止灾害发生。

其次，星载SAR也可以用于灾后
管理，在灾害发生后，SAR可以帮助检测灾区状况，实现迅速、准确地灾情评估，为抗灾救灾工作提供依据，对进行灾民安置，紧急救援物资运输，赔偿、恢复工程的策划等提供有力支持，也可以科学诊断灾区污染状况，从而决定怎样恢复生态环境。

最后，星载SAR还可以用于灾害信息共享，为各级政府部门，特别是地方政
府提供分布式传感监测系统，即时获取灾情及突发灾害的地理信息，并将信息传输至中央指挥部，从而更好地协调资源，及时有效地采取抗灾应急措施，减轻灾害造成的损失，从而起到减灾的作用。

综上所述，星载SAR的应用将极大提升抗灾减灾能力，以更实时、有效、精
确的雷达信息为抗灾减灾活动提供依据，带来新的抗灾减灾方式。

随着更新技术的不断发展，未来星载SAR将会更加出色地将软件和硬件结合，从而实现抗灾减灾
工作的大数据、智能管理。

国外星载激光雷达研究进展

国外星载激光雷达研究进展郭商勇;胡雄;闫召爱;程永强;郭文杰【摘要】Space-borne lidar could provide us with high accurate data of global detection and play more and more important role in earth observation .The development of space-borne lidars in USA and Europe was introduced in brief .Working principle , detection system and detection results of geoscience laser altimeter system spaceborne lidar , cloud-aerosol lidar with orthogonal polaritation and atmospheric laser Doppler spaceborne lidar wind measurement were summarized indetail .The construction and materials of the receiving telescopes of the above 3 spaceborne lidars were analyzed .The study provides some reference for the research of space-borne lidars in China .%星载激光雷达可以获取全球的高精度地球探测数据，在对地观测中起到越来越重要的作用。

介绍了美国和欧洲星载激光雷达的发展历程。

从探测原理、探测系统和探测结果等方面分别对地球激光测高系统星载激光雷达、正交偏振云-气溶胶星载激光雷达以及大气激光多普勒测风星载激光雷达进行了详细介绍。

脉冲激光对星载探测器的干扰和损伤分析

第28卷第9期电子与信息学报V ol.28No.9 2006年9月 Journal of Electronics & Information Technology Sept.2006脉冲激光对星载探测器的干扰和损伤分析张英远①②郑荣山②刘劲松③①(西安电子科技大学西安 710071)②(东北电子技术研究所锦州 121000)③(华中科技大学激光技术国家重点实验室武汉 430074)摘要该文采用高斯光束辐照半无限固体的温升模型，研究了探测器表面温升与激光干扰和损伤阈值的变化关系。

发现脉冲CO2激光对探测器的干扰和损伤与脉宽无关，只与脉冲能量密度有关，探测器表面温升与入射激光脉冲能量密度成正比关系，干扰阈值比损伤阈值要低一个数量级。

通过理论分析，求出了干扰和损伤星载HgCdTe探测器所需CO2激光的脉冲能量。

定性分析结果表明高平均功率重频脉冲激光更容易对星载探测器造成有效干扰和永久性损伤。

关键词激光干扰, 激光损伤, 脉冲激光, 星载探测器中图分类号：TN249，TN362 文献标识码：A 文章编号：1009-5896(2006)09-1758-03Analysis of Pulsed Laser Disturbance and Damageon Satellite-borne DetectorZhang Yin-yuan①②Zheng Rong-shan②Liu Jin-song③①(Xidian University, Xi’an 710071, China)②(Northeast Research Institute of Electronics Technology, Jinzhou121000, China)③(State Key Laboratory of Laser Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China)Abstract A semi-infinite thermal model is presented which describes temperature rise in photoelectric detector under pulsed laser irradiation. The laser disturbance and damage thresholds with the detector’s temperature rise are analyzed. The results show the disturbance and damage of detector are independent of the CO2 laser pulse-width, only depend directly on the energy density, at the same time, the disturbance threshold is one order lower than damage threshold. A numeric analysis about pulse co2 laser irradiating satellite-borne HgCdTe detector is given. The feasibility of high average repetitive pulse laser disturbance and damage satellite-borne detector is qualitatively analyzed.Key words Laser damage, Laser disturbance, Pulsed laser, Satellite-borne detector1 引言脉冲二氧化碳激光器，由于具有易于获得高能、高峰值功率的激光脉冲输出的优点，常被用于干扰和损伤光电探测器。

激光雷达论文

星载激光雷达的应用姓名学号学院北京市海淀区学院路37号北京航空航天大学100191*E-mail:摘要激光雷达在现代社会上多个领域都有着广泛的应用，星载激光雷达便是其中之一。

星载激光雷达在航天领域中有着广泛的应用。

本文简单介绍了激光雷达的发展与原理，星载激光雷达在各个领域中的广泛应用，及我国星载激光雷达技术的发展现状和必要性。

关键词星载激光雷达领域应用激光雷达技术是一门新兴技术，在地球科学领域及行星科学领域有着广泛应用。

随着这一技术在相关行业的深入开展，它越来越被世界各国的人们所熟知，并被大力推广、研发和应用，成为当今较为热门的现代量测技术。

激光雷达技术按不同的载体可分为星载、机载、车载及固定式激光雷达系统。

其中星载及机载激光雷达系统结合卫星定位、惯性导航、摄影及遥感技术，可进行大范围数字地表模型数据的获取；车载系统可用于道路，桥梁，隧道及大型建筑物表面三维数据的获取；固定式激光雷达系统常用于小范围区域精确扫描测量及三维模型数据的获取。

总之，激光雷达技术的出现，为空间信息的获取提供了全新的技术手段，使得空间信息获取的自动化程度更高，效率更明显。

这一技术的发展也给传统测量技术带来革命性的挑战。

1 激光雷达技术的发展历程国外激光雷达技术的研发起步较早，早在20世纪60年代年代，人们就开始进行激光测距试验；70年代美国的阿波罗登月计划中就应用了激光测高技术；80年代，激光雷达技术得到了迅速发展，研制出了精度可靠的激光雷达测量传感器，利用它可获取星球表面高分辨率的地理信息。

到了21世纪，针对激光雷达技术的研究及科研成果层出不穷，极大地推动了激光雷达技术的发展，随着扫描，摄影、卫星定位及惯性导航系统的集成，利用不同的载体及多传感器的融合，直接获取星球表面三维点云数据，从而获得数字表面模型DSM，数字高程模型DEM，数字正射影像DOM及数字线画图DLG等，实现了激光雷达三维影像数据获得技术的突破。

使得雷达技术得到了空前发展。

星载激光雷达技术在地球科学研究中的应用

星载激光雷达技术在地球科学研究中的应用引言：随着科技的进步，人类对于地球科学的研究需求越来越高。

而星载激光雷达技术的出现，为地球科学研究提供了全新的方法和工具。

本文将探讨星载激光雷达技术在地球科学研究中的应用，并介绍其对环境、气候、地质和地理领域的重要意义。

一、星载激光雷达技术简介星载激光雷达技术是一种通过激光系统在航天器上测量地表特征的方法。

通过向地面发射激光束，并通过接收返回的激光反射信号，可以精确地测量地表的形貌、组成和变化。

相较于传统遥感技术，星载激光雷达技术能够提供更精确和详细的数据，为地球科学研究提供了更全面的视角。

二、星载激光雷达技术在环境研究中的应用1. 森林资源调查：星载激光雷达技术可以准确测量森林的高度、树冠结构和生物量等参数，为森林资源调查和管理提供支持。

通过分析激光雷达数据，科学家能够了解森林的生长状态，预测火灾风险并制定相应的防火措施。

2. 土地利用优化：星载激光雷达技术可以获取地表的高程和地形信息，帮助科学家确定土地的适宜用途。

通过分析激光雷达数据，可以识别出适合农业、建筑和保护用地的区域，从而实现土地利用的优化和可持续发展。

三、星载激光雷达技术在气候研究中的应用1. 冰川变化监测：星载激光雷达技术可以精确测量冰川的厚度和体积，帮助科学家了解冰川的变化情况。

通过长期监测，可以预测冰川的退缩和融化速度，以及与之相关的海平面上升等气候变化。

2. 大气成分测量：星载激光雷达技术可以测量大气中的各种气体浓度，如二氧化碳、甲烷和臭氧等。

这些数据可以提供重要的信息，以了解气候变化的驱动因素和影响机制。

四、星载激光雷达技术在地质研究中的应用1. 地质构造解析：星载激光雷达技术可以获取地壳的形貌和变形信息，帮助科学家研究地质构造和板块运动。

通过分析激光雷达数据，可以识别地震断层和岩石变形的迹象，进一步理解地壳的演化过程。

2. 地质灾害监测：星载激光雷达技术可以实时监测地质灾害，如地滑、崩塌和山体滑坡等。

用于全球大气温室气体探测的星载激光雷达研究

Ｏｐｔｉｔｓ￣１１１（１ＦｉｎｅＭｅｃｈ；ｍｉｃｓｆｓｌｏＭ），ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｎｏｆ，￣ｃｉｅ１］ＣｅＳ．Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｈｅＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰａｔｈＤｉｆｅｒｅｎｔｉａｌＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎ（ＩＰＤＡ）Ｌｉｄａｒｉｓａｎｅｆｅｃｔｉｖｅｈｉｇｈ — ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ
ｄｉｏｘｉｄｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｒｒｏｒｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｓｏｍｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ
¨；旧科学院海光学精密饥饿研究所卜海ｆｆ『伞同态激光器用技术雨点实验审，海２０ｌ８（）（））
摘要：星裁积分路径差分吸收（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰａｔｈＤｉｆｅｒｅｎｔｉａｌＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，ＩＰＤＡ）激光雷达足一种有效的高精度（１ｐｐｍ）全球ＣＯ。柱线浓度测量手段。结合其基本工作原理分析了
ｕｓｅｄｉｎｔｈｅＬｉｄａｒｓｕｃｈａｓｌａｓｅｒｉｆ＇ｅｑｕｅｎｃｙｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｌａｓｅｒｂａｎｄｗｉｄｔｈａｎｄｌａｓｅｒｓｐｅｃｔｒａｌｐｕｒｉｔｙａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｗａｙｔｏｅｍｉｔｄｕａｌ — ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｐｕｌｓｅｌａｓｅｒｗｉｔｈｔｈｅＩＰＤＡｌｉｄａｒｉｓｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｉｔｓｖｅｒｉｉｆｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｉｓｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｌａｓｅｒｏｕｔｐｕｔｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｐｕｌｓｅｅｎｅｒｇｙｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎ５０ｍＪａｔｔｈｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｏｆ１．５７２ｕｎ１ｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ．

星载雷达技术在地球观测中的应用与研究

星载雷达技术在地球观测中的应用与研究星载雷达技术是一项高新技术，它能够在不受天气、时间、地理位置等因素限制的情况下，对地球进行全天候、高分辨率的观测和探测。

它在地球科学、资源环境、气象预报、海洋监测等领域具有广泛的应用和重要的研究价值。

一、星载雷达技术的基本原理星载雷达技术是指利用卫星上搭载的雷达设备，通过向地面发射电磁波并接收反射回来的信号，来获取地面物体的信息。

其基本原理是利用雷达波在传播过程中发生的反射、散射、衍射等现象，来探测地面物体的位置、形状、大小、材质等特征信息。

二、星载雷达技术在地球观测中的应用1. 地形测量：星载雷达技术能够测量地表高程、地形起伏等信息，从而为地质灾害预警、城市规划等提供支持。

2. 农业资源监测：星载雷达技术能够监测农作物生长情况、土壤湿度、植被覆盖度等信息，为农业生产提供决策支持。

3. 气象预报：星载雷达技术能够监测大气温度、湿度、风速等信息，为气象预报提供重要数据。

4. 海洋监测：星载雷达技术能够监测海洋表面温度、风向风速、波高波向等信息，为海洋资源开发和海洋环境保护提供数据支持。

5. 环境监测：星载雷达技术能够监测大气污染物浓度、水体污染等信息，为环境保护提供数据支持。

三、星载雷达技术在研究中的应用1. 地震灾害研究：星载雷达技术能够监测地表变形情况，从而为地震灾害预警提供数据支持。

2. 气候变化研究：星载雷达技术能够监测全球海洋表面温度、冰川融化情况等信息，为气候变化研究提供数据支持。

3. 资源环境研究：星载雷达技术能够监测土地利用变化、水资源分布等信息，为资源环境研究提供数据支持。

四、星载雷达技术的发展前景随着科技的不断进步，星载雷达技术将会更加成熟和完善。

未来，星载雷达技术将会在以下方面得到广泛应用：1. 高分辨率成像：随着卫星分辨率的不断提高，星载雷达技术将会实现更高分辨率的成像。

2. 多波段观测：多波段观测将会使得星载雷达技术能够探测更多种类的物体，并获取更多元化的信息。

光学遥感卫星的激光威胁及防护体制探讨

第42卷第2期航天返回与遥感2021年4月SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING59光学遥感卫星的激光威胁及防护体制探讨乔凯1高超1高秀娟2尚卫东3赵思思3韩潇3张蕾1（1 北京跟踪与通信技术研究所，北京100094）（2 北京控制工程研究所，北京100094）（3 北京空间机电研究所，北京100094）摘要针对光学遥感器激光防护任务需求，文章分析了激光对光学遥感卫星的光学部件、光电探测器件、电子学部组件的辐照效应，结合地基、天基激光武器对卫星的作战场景和模式，梳理了激光武器对卫星光学遥感器不同程度的打击效能及相应的阈值。

文章对自适应激光限幅防护和快速响应快门防护技术、对防护的原理、关键技术进行了阐述；对应用配置和防护效能进行了分析；对激光威胁及防护的发展趋势进行总结。

关键词激光威胁激光辐照激光防护光学遥感中图分类号: V443+.5文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2021)02-0059-09DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2021.02.007Discussion on the Laser Threat and Protection System for OpticalRemote Sensing SatellitesQIAO Kai1 GAO Chao1 GAO Xiujuan2 SHANG Weidong3 ZHAO Sisi3 HAN Xiao3 ZHANG Lei1（1 Beijing Institute of Tracking and Telecommunication Technology, Beijing 100094, China）（2 Beijing Institute of Control Engineering, Beijing 100094, China）（3 Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity, Beijing 100094, China）Abstract Aim at the laser protection requirements for the optical remote sensor, the irradiation effect of laser on the optical components, photodectors and electronic components of the optical remote sensing satellite is analyzed in this paper. Combined with the combat scenes and modes of ground-based and space-based laser weapons against satellites, this paper sorts out the different degree of laser weapons against satellite optical remote sensors and the corresponding thresholds, and the adaptive laser limiting protection, the fast response shutter protection technology, the principle and key technology of protection, the application configuration and protection efficiency are analyzed also. Finally, the development trend of laser threat and protection is summarized.Keywords laser threat; laser radiation; laser protection; optical remote sensing0 引言进入21世纪以来，控制外层空间、争夺制天权、在全球范围内取得信息优势已成为世界航天大国不收稿日期：2021-02-23引用格式：乔凯, 高超, 高秀娟, 等. 光学遥感卫星的激光威胁及防护体制探讨[J]. 航天返回与遥感, 2021, 42(2): 59-67.QIAO Kai, GAO Chao, GAO Xiujuan, et al. Discussion on the Laser Threat and Protection System for Optical Remote Sensing Satellites[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2021, 42(2): 59-67. (in Chinese)60航天返回与遥感2021年第42卷断追求的目标。

京津冀地区一次污染过程的星载-地基激光雷达联合观测分析

第35卷第6期 2019年12月
中国环境监测 Environmental Monitoring in China
Vol. 35 No.6 Dec. 2019
京津冀地区一次污染过程的星载-地基激光雷达联合观测分析
马娜'，杨思鹏1,2，王界1,4,5，万佳宁1，孟晓艳3
1. 无锡中科光电技术有限公司，江苏无锡214135 2. 南京信息工程大学大气物理学院，江苏南京210044 3. 中国环境监测总站，国家环境保护环境监测质量控制重点实验室，北京100012 4. 中国科学院安徽光学精密机械研究所，中科院环境光学与技术重点实验室，安徽合肥230031 5. 中国科学技术大学，安徽合肥230026
Monitoring Centro , Beijing 100012 , China 4. Key LaPoratoo of EnvironmentaO Optics and Technology, Anhui Institutes of Optics and Fine Mechanics, Chinese Accdemy of
Scienccs , Hefei 230031, China 5. Univvrsita of Science and Technoloya of China , Hefei 230026 , China AbstracC: Thir paper analyzes a heavy pollution proccss in the Beijing-Tianjin-HePei region from March 9th to March 15th ,2018, which ir Pased on analysir of ccmPination of spaccPorne and ground oPservation of ground particie lidas network. The lidas find that the locai pollutant accumulated at eerlier pollution psocess, and the pollution transportation from other area play the main part in the mid-term. The oPservation Py wind lidas find the small southerly wind is dominated in pollution proccss, and the wind shift to strong north wind while the ccld ais mow southward, cause the dissipating of pollution. An invvrsion layer lasting for 6 days on Baoding is found Py microwavv sadiomeWr, and the oPservations of it find the humidita of Baoding is in a high level dusing the po ution poocess, in theend ofpo ution poocesstheinveosion 3ayeodisappeaoed with thedissipatingofpo ution.Th ooughout the po ution pooces, wecan ceaoyoPseovethespatia distoiPution and changingchaoacteoisticsofpo ution aiomas.Itcan Peseen thatthecomPined oPseovation ofspacePooneand goound isofgoeatsignificancetothestudyofthetoanspootofpo utantsthatcan poovidestoongsuppootfooiointpoevention and contoo ofaiopo ution in Bei iing-Tian iin-HePei and su ooundingaoeas. Keywords ：Beijing-Tianjin-HePei region ； lidar； lidar netaork ； CALIPSO sateHito