空间碎片激光探测成像通信一体化技术探讨

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空间碎片激光测距探测能力分析

空间碎片激光测距探测能力分析∗于欢欢;高鹏骐;沈鸣;郭效忠;杨大陶;赵有【摘要】Detecting space debris using laser ranging technique is a new developing trend in the world. Based on the current international and domestic development and future detection requirements of space debris laser ranging, this paper calculates and analyzes the relationship between telescope aperture size, laser pulse energy, repetition frequency, space debris size and height. The analysis indicates that the capability of space debris laser ranging can be improved effectively with high power laser and large aperture telescope. In order to meet the requirements of detecting small space debris ( debris size as 20cm or so) , laser with energy between 2J to 3J and repetition frequency in 100Hz working with a telescope larger than 1. 2m is recommended.%针对利用激光测距技术探测空间碎片这一新的发展趋势，基于国内外现状和未来探测的需求，首先对空间碎片激光测距的探测成功率进行了理论计算；其次计算分析了望远镜口径大小、激光器单脉冲能量及重复频率与可探测空间碎片大小及探测距离之间的关系。

空间相干激光通信技术

空间相干激光通信技术空间相干激光通信技术是一种利用激光在空间中传输信息的新兴通信技术。

它不仅具有高速、大容量的特点，还能实现高质量的通信信号传输。

本文将详细介绍空间相干激光通信技术的原理、应用以及发展前景。

一、空间相干激光通信技术原理空间相干激光通信技术利用激光的高直观性和低发散度特点，通过激光器将信息转换为光信号进行传输。

与传统的无线通信技术相比，空间相干激光通信技术具有更高的传输速率和更低的能量损耗。

同时，激光的窄束特性使得信号在传输过程中几乎不受干扰，能够实现高质量的通信信号传输。

1.卫星通信空间相干激光通信技术在卫星通信中有着广泛的应用。

传统的卫星通信主要依靠微波信号进行数据传输，但受限于频段资源的有限性，传输速率和容量都较低。

而空间相干激光通信技术可以实现高速、高容量的数据传输，可以大大提升卫星通信的效率和性能。

2.地面通信空间相干激光通信技术在地面通信中也有着广泛的应用。

传统的地面通信主要依靠光纤进行数据传输，但光纤的布设和维护成本较高，限制了其在一些特殊环境中的应用。

而空间相干激光通信技术可以实现无线传输，无需布设光纤，具有更高的灵活性和便捷性。

3.无人机通信空间相干激光通信技术在无人机通信中也有着重要的应用。

传统的无人机通信主要依靠无线电波进行数据传输，但无线电波易受到干扰和限制，传输距离和速率有限。

而空间相干激光通信技术可以实现高速、远距离的数据传输，可以提升无人机通信的可靠性和效率。

三、空间相干激光通信技术发展前景随着信息技术的快速发展，对通信技术的需求也越来越高。

空间相干激光通信技术作为一种新兴的通信技术，具有巨大的发展潜力。

目前，国内外已经开始加大对空间相干激光通信技术的研发和应用力度。

预计在不久的将来，空间相干激光通信技术将会得到更广泛的应用，并取得重要的突破。

总结：空间相干激光通信技术是一种利用激光在空间中传输信息的新兴通信技术。

它具有高速、大容量的特点，能够实现高质量的通信信号传输。

空间激光通信及其关键技术

空间激光通信及其关键技术
空间激光通信是一种利用激光光束进行高速数据传输的技术，其优点包括高速、高带宽、低延迟、高安全性等。

空间激光通信的关键技术包括激光发射机、光学系统、激光接收机、信号处理等。

一、激光发射机
激光发射机是空间激光通信系统中的核心部件，其主要作用是将电信号转化为光信号。

激光发射机的关键技术包括激光器、调制器、功率放大器等。

其中，激光器的性能对整个系统的性能有重要影响，需要满足高功率、高效率、高光束质量等要求。

二、光学系统
光学系统是空间激光通信系统中的另一个重要组成部分，其作用是对激光光束进行调制、整形、聚焦等。

光学系统的关键技术包括光学元件的选择、设计和制造等。

其中，光学元件的制造精度和表面质量对系统性能有重要影响。

三、激光接收机
激光接收机是空间激光通信系统中的另一个核心部件，其主要作用是将接收到的光信号转化为电信号。

激光接收机的关键技术包括光电探测器、前置放大器、信号处理等。

其中，光电探测器的性能对系统的灵敏度和带宽有重要影响。

四、信号处理
信号处理是空间激光通信系统中的另一个重要环节，其主要作用是对接收到的信号进行解调、解码、误码纠正等处理。

信号处理的关键技术包括信号处理算法、硬件实现等。

其中，误码纠正技术对系统的可靠性和性能有重要影响。

综上所述，空间激光通信是一种高速、高带宽、低延迟、高安全性的通信技术，其关键技术包括激光发射机、光学系统、激光接收机、信号处理等。

这些技术的发展将推动空间通信技术的不断进步和发展。

空间碎片监测与清理技术的研究与开发

空间碎片监测与清理技术的研究与开发随着人类进入太空时代，空间碎片的数量也逐渐增多，已经成为了一个严重的问题。

这些碎片包括废弃的卫星、火箭残骸、宇航员遗失的工具等等。

这些碎片在太空中高速运动，一旦与其他物体碰撞，就会产生更多的碎片，形成连锁反应，给太空探索和卫星通信等活动带来极大的威胁。

因此，空间碎片监测与清理技术的研究与开发已经成为了当前的热点话题。

这项技术的目的是通过监测和清理空间碎片，减少太空环境中的威胁，保护太空设施和人员的安全。

首先，空间碎片监测技术是实现空间碎片清理的前提。

目前，国际上已经建立了一系列的空间碎片监测系统。

这些系统利用雷达、光学和红外线等技术，对太空中的碎片进行监测和跟踪。

其中，激光雷达技术是目前最为先进和有效的监测技术之一。

它可以通过测量碎片的位置、速度和轨道等信息，实现对太空碎片的精确掌控。

其次，空间碎片清理技术是解决太空碎片问题的关键。

目前，国际上已经研究出了多种空间碎片清理技术。

其中，最为常见的是利用机器人和卫星等设备进行太空碎片清理。

这些设备通常采用机械臂、网状物和磁力等方式，将碎片捕获并带回地球或者将其移动到安全轨道上。

此外，还有一些新型清理技术正在研究中，比如激光照射、电磁炮等。

最后，空间碎片监测与清理技术的研究和开发需要全球合作。

由于太空碎片问题是全球性的，各国需要共同努力来解决这个问题。

此外，还需要加强国际合作，共同制定规范和标准，制定太空碎片清理计划和方案，并共享技术和数据。

只有这样才能更好地保护太空环境和人类的安全。

总之，空间碎片监测与清理技术的研究与开发是当前亟待解决的问题。

通过利用先进技术和国际合作，我们有信心解决这个问题，并保护太空环境和人类的安全。

空间碎片激光测距系统研究

（ＣｈａｎｇｃｈｕｎＯｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ，ＮａｉｔｏｎＡｓｔｒｏｎｏｍｉｃａｌＯｂｓｅｒｖａｔｏｉｒｅｓ，ＣＡＳ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００００，Ｃｈｉｎａ）
（ＲＭＳ），测距范围４００ — １８００ｋｍ，观测的雷达散射截ｔ￣（ＲＣＳ）最小可达０．９ｍ２。与国内外ＤＬＲ台站性能
比较，长春站高重复频率ＤＬＲ系统精度高、观测距离范围大、ＲＣＳ较小、回波数据多，观测数据稳定可靠，已经达到国际领先水平。该系统可还用于高层大气、高轨道小尺寸空间碎片监测、多手段观测技
董雪，韩兴伟，宋清丽，梁智鹏，范存波，张海涛
（中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站，吉林长春１３００００）
摘要：为了对空间碎片进行有效监测，基于６０ｃｍ卫星激光测距系统，利用实时时间偏差修正及目
（ＳＬＲ）ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｈｉｇｈｒｅｐｅｉｔｉｔｏｎｓｐａｃｅｄｅｂｉｒｓｌａｓｅｒｒｎｇａｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｗｉｔｈｈｅｔｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｈｅｔｄｉｒｅｃｉｏｔｎｃｏｎｒｏｔ１ｏｆｌａｓｅｒｂｅａｍ，ｔｈｅｒｅａｌ — ｔｉｍｅｃｏｒｅｃｉｏｔｎｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｆｏｒｅｃａｓｔａｎｄＳＯｏｎ，ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｌｏｃａｔｉｏｎｏｂｓｅｒｖｅｄａｔｓｐａｃｅＳＬＲｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ２６ｏｂｓｅｒｖａｉｔｏｎｄａｙｓ，４６６ｐａｓｓｅｓａｎｄ２６ｐａｓｓｅｓｉｎｔｗｉｌｉｇｈｔｗｅｒｅａｃｑｕｉｒｅｄ，ｔｈｅｏｂｓｅｖｅｒｄｅｌｅｖａｉｏｔｎｆｒｏｍ１９ｔｏ８７ｄｅｇｒｅｅ，ｒｎｇａｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｂｏｕｔ１ｍ，ｒｎｇａｅｆｒｏｍ４００ｋｍｔｏ１８００ｋｍ，ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍＲＣＳｃａｎａｃｈｉｅｖｅｔｏｂｅ０．９ｍ。．Ｂｙｃｏｍｐａｉｎｒｇｗｉｈｔｒｅｓｕｌｔｓｒｏｆｍｏｈｅｔｒｏｂｓｅｖａｒｔｏｒｉｅｓ，ｔｈｅｉｇｈｈｒｅｐｅｔｉｉｔｏｎｒｅｆｑｕｅｎｃｙｒａｔｅＤＬＲｓｙｓｔｅｍｈａｓｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｌｒｇａｅｏｂｓｅｒｖａｉｔｏｎｒａｎｇｅ，ｓｍａｌｌＲＣＳ，ａｎｄｍｏｒｅｅｃｈｏｄａｔａ，ａｎｄｔｈｅｏｂｓｅｒｖｅｄｄａｔａｉｓｓｔａｂｌｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ，ｗｈｉｃｈｈａｓｒｅａｃｈｅｄｔｈｅ

针对1～10cm空间碎片的红外与可见光融合探测技术

针对1～10cm空间碎片的红外与可见光融合探测技术
李宇海;王锴
【期刊名称】《光电技术应用》
【年(卷),期】2016(031)006
【摘要】空间碎片是航天器正常运行的主要安全隐患.地基观测手段可以对大目标空间碎片进行探测和识别编目,保障航天器运行安全.但对于1～10 cm的微小碎片,主要采用天基光学观测手段.针对微小碎片,结合红外探测和可见光识别两种方式实现微小碎片的远距离探测和识别过程.首先,通过计算给出了红外探测光学系统的设计参数,利用恒星背景和碎片目标的角速度的差别,提出了一种剔除背景的方法.然后,窄视场可见光聚焦观测每个碎片,记录和提取其9个不同角度的角点特征,用于目标识别.通过数值仿真和实验验证,提出的算法可以有效的探测和识别微小碎片.
【总页数】5页(P15-19)
【作者】李宇海;王锴
【作者单位】光电信息控制和安全技术重点实验室,天津300308;光电信息控制和安全技术重点实验室,天津300308
【正文语种】中文
【中图分类】TN215
【相关文献】
1.红外与可见光图像融合系统的探测概率 [J], 许辉;张俊举;袁轶慧;张鹏辉;韩博
2.用于可见光/短波红外双波段探测的碲镉汞技术 [J], 李春领;王亮
3.从可见光到热红外全谱段探测的星载多光谱成像仪器技术发展概述 [J], 戴立群;唐绍凡;徐丽娜;孙启扬;杨晓博;王智谋;金占雷;赵艳华
4.红外与可见光图像融合的空间碎片识别方法 [J], 陶江; 曹云峰; 庄丽葵; 丁萌
5.同步带1-10cm级空间碎片可见光探测技术研究 [J], 李智;沈思;张姣;张广兆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

空间激光通信及其关键技术

空间激光通信及其关键技术一、概述空间激光通信是指利用激光作为信息传输的载体，通过空间传输实现通信的技术。

与传统的无线电通信相比，空间激光通信具有更高的频谱效率、更大的带宽、更高的安全性和更低的延迟等优势。

因此，在军事、民用航空、卫星通信等领域都具有广泛应用前景。

二、关键技术1. 激光发射技术激光发射技术是空间激光通信中最基础也最关键的技术之一。

其主要包括激光器设计和制造、激光束整形和调制等方面。

目前，常用的激光器类型有气体激光器、半导体激光器和固体激光器等。

其中，半导体激光器由于其小巧轻便且功率密度高等特点被广泛应用。

2. 光路设计与建立在空间环境中进行激光通信需要考虑到大气折射率变化对传输质量产生的影响。

因此，需要进行精确的大气折射率模拟分析，并设计合理的光路以降低折射率变化对信号传输的影响。

同时，还需要考虑到激光束在传输过程中的误差校正和自适应控制等问题。

3. 接收机设计与制造接收机是空间激光通信中另一个重要的技术环节。

其主要包括接收机天线设计、探测器选择和信号处理等方面。

目前，常用的接收机类型有光电探测器、光纤探测器和超导探测器等。

其中，超导探测器由于其高灵敏度和低噪声等特点在空间激光通信中得到了广泛应用。

4. 误码率分析与优化在实际应用中，由于大气扰动、天气变化、设备老化等因素的影响，空间激光通信中会产生一定的误码率。

因此，需要进行误码率分析和优化，以提高通信质量和可靠性。

常用的误码率分析方法有比特误码率（BER）分析、帧误码率（FER）分析等。

5. 安全加密技术由于空间激光通信具有更高的频谱效率和更大的带宽，因此也更容易受到黑客攻击和窃听等安全问题的困扰。

为了保障通信的安全性，需要采用一定的加密技术。

常用的加密技术有对称加密、非对称加密和哈希算法等。

三、应用前景空间激光通信在军事、民用航空、卫星通信等领域都具有广泛应用前景。

例如，在军事领域中，空间激光通信可以实现高速数据传输和实时视频传输等任务；在民用航空领域中，空间激光通信可以提高飞机与地面控制中心之间的数据传输速率和可靠性；在卫星通信领域中，空间激光通信可以大幅提高卫星之间以及卫星与地面站之间的数据传输速率和带宽。

天地一体化信息网络空间激光通信新技术研究

天地一体化信息网络空间激光通信新技术研究摘要：自改革开放以来，我国计算机网络系统日新月异的不断改善，然而在通信系统中，对于天地一体化信息网络而言，空间激光通信是非常重要的，通过空间激光通信新技术，不仅能提高网络传输效率及组网能力，也能提高信息安全性。

本文对天地一体化信息网络进行了概述，对空间激光通信新技术进行了阐述，希望能帮助到业内人士。

关键词：天地一体化；信息网络空间；激光通信新技术引言天地一体化信息网络是以多种空间平台为载体，实时获取、传输和处理各类信息的网络。

它作为国家信息化的重要基础设施，对维护国家安全具有重要意义，是实现信息全球覆盖、高速传输、自由互联的必由之路。

随着天地一体化信息网络信息传输量呈指数级增长，微波通信已难以满足信息网络对更大传输容量、更高传输速率、更远传输距离以及更高等级信息安全等方面的要求，迫切需要发展新的通信手段以满足一体化信息网络日益增长的通信业务需求。

相比于微波通信，空间激光通信具有传输速率高、可用带宽大、无需频率许可、抗电磁干扰能力强、保密安全性好以及激光终端体积小、重量轻和功耗低等优点，使得该技术逐渐发展成为天地一体化信息网络的重要组成部分，是解决信息高速传输的首选途径。

天地一体化信息网络对空间激光通信的需求愈加迫切，并以此为动力极大地促进了空间激光通信技术的快速发展。

1天地一体化信息网络概述天地一体化信息网络的载体为空间平台，实时获取各类信息，并能对信息进行传输及处理。

对于一个国家来说，该网络是非常重要的，其是国家信息化设施的重要基础，在一定程度上，能对国家安全发挥积极作用，是实现高速传输信息及信息覆盖全世界的必然趋势。

现如今，网络信息输送量呈直线上升趋势，传统的网络通信满足不了信息网络的发展要求，比如信息网络要求传输效率更高、传输距离更远、传输容量更大等，由此，基于一体化信息网络，为满足通信业务要求，需对通信手段进行更新。

相对于微波通信而言，空间激光通信具备以下优点：信息传输具备较高的安全性；能以较快速度传输信息；在信息传输的过程中，对电磁的抵抗能力较强；不需要频率就能对信号进行传输；其在运行的过程中，功耗率较低等，由此空间激光通信技术成为一体化信息网络的重要部分。

天基平台激光清除厘米级空间碎片关键问题探讨

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｔｈｅｗａｙｏｆｌａｓｅｒｉｎｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒｓｃａｌｅｓｐａｃｅｄｅｂｒｉｓｒｅｍｏｖａｌｈａｓｂｅｅｎｔｈｅｈｏｔｒｅｓｅａｒｃｈｔｏｐｉｃａｒｏｕｎｄｗｏｒｌｄ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｍｐｕｌｓｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｓｐｅｅｄａｎｄｄｅ－ｏｒｂｉｔｗｉｍｓｐａｃｅｄｅｂｒｉｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｌａｓｅｒｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎａｒｅｕｔｉｌｉｚｅｄｉｎｔｈｅｉｒｒｅｍｏｖａ１．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｗｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｆｏｕｒｋｅｙｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｔｈａｔｗｅｒｅｓｐａｃｅｄｅｂｒｉｓｐｌａｓｍａｐｌｕｍｅｉｎｄｕｃｅｄｂｙｌａｓｅｒａｂｌａｔｉｏｎ，ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｓｐａｃｅｄｅｂｒｉｓｉｍｐｕｌｓｅｂｙｌａｓｅｒａｂｌａｔｉｏｎ，ｓｐａｃｅｄｅｂｒｉｓｏｒｂｉｔｅｓｔｉｍａｔｉｎｇａｎｄｌａｓｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｓｐａｃｅｄｅｂｒｉｓｒｅｍｏｖａｌ，ｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅｃｏｎｃｅｒｎｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｉｆｉｃｕｌｔｉｅｓ，ｔｈｅａｄｏｐｔｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｔｈｅｒｅａｌｉｚｅｄａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｂｏｖｅｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ，ｉｔｃａｎ
摘要：利用激光方式清除低轨大量的厘米级空间碎片已经成为国际上的研究热点。激光清除空间碎片是巧妙地利用了碎片在激光辐照下的冲量耦合特性和冲量作用下的减速降轨特性。围绕着冲量耦合和减速降轨特性，讨论了激光辐照下片冲量耦合效应测试、天基平台激光辐照下空间碎片轨道预测以及用于碎片清除的天基平台激光器参数设计四个关键问题，分析了涉及的技术难点，可采用的研究方法，以及能够实现的技术水平。通过对关键技术问题的探讨，为进一步开展天基激光清除碎片技术工程化奠定基础。关键词：天基激光；空间碎片；等离子体羽流；冲量；降轨中图分类号：Ｖ４１６．５；ＴＮ２４９文献标志码：ＡＤｏＩ：１０．３７８８／ＩＲＬＡ２０１６４５．０２２９００１

基于高能激光的空间小碎片清除技术

基于高能激光的空间小碎片清除技术作者：尚吉扬袁杰于大海张宇郑璧青来源：《中国科技纵横》2019年第11期摘要：随着空间中碎片数量的不断增长，必须采取主动清除措施。

采用强激光辐照空间碎片表面，产生烧蚀反喷冲量，使碎片坠入大气层中，在气动阻力作用下烧毁，实现空间碎片的清除。

关键词：高能激光；空间碎片；碎片清除中图分类号：V528 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）11-0073-020 引言随着人类航天活动的不断增加，航天器使用中及使命完成后产生的空间垃圾也在迅速增加，其中，航天器碰撞、爆炸及丢弃时产生的空间碎片，会分布在与原来航天器轨道相近的位置附近，其运动速度高达10km/s-13km/s，即使很小的碎片也会对航天器产生极大的损伤。

1～10cm量级空间碎片数量较大，探测编目困难，不适合采用規避方法进行撞击预防，该尺寸量级的碎片撞击动能较大，采用结构防护方式预防撞击很困难，需要采用清除方式确保航天器安全运行。

1 国内外研究现状美国、德国和日本等相继开展了地基激光清除空间碎片研究，其中美国NASA的ORION 计划最具代表性。

ORION计划采用地基激光清除近地轨道1～10cm量级空间碎片，减缓空间碎片对空间站、载人飞船和卫星的撞击威胁。

ORION清除碎片原理是用地基强光远距离传输辐照空间碎片，在空间碎片表面形成烧蚀反喷，产生冲量，降低轨道速度，减小近地点半径，使其坠入大气层烧毁。

ORION计划采用平均功率30kW的激光器，重频2Hz，单脉冲能量15kJ，脉宽10ns，用6m直径自适应光学系统作为发射望远镜。

ORION计划近期目标是清除800km以下轨道高度空间碎片，远期目标是清除1500km以下轨道高度空间碎片。

2 激光清除空间碎片原理2.1 空间碎片与激光相互作用如图1所示，高能激光束辐照物质表面，产生的能量注入到物质上，能量的增加导致物质表面的温度急速上升，表面物质被融化气化，在这一过程中，等离子体产生，等离子反喷羽流伴随蒸汽产生，被激光束照射的物质因此获得冲量，进而产生速度增量。

空间碎片清理技术开发状态与前景报道

空间碎片清理技术开发状态与前景报道近年来，随着人类活动在太空中的增加，太空中的碎片问题已经引起了全球范围内的关注。

这些太空碎片对航天器、卫星和国际空间站等太空设施构成了严重威胁。

因此，空间碎片清理技术的开发变得至关重要。

本文将对目前的空间碎片清理技术开发状态以及未来的前景进行报道。

目前的空间碎片清理技术主要包括主动和被动两种方法。

主动清理技术是指通过派遣特殊的任务卫星或机器人来清理太空碎片。

这些任务卫星或机器人可以携带各种清理装置，例如激光束、磁场或拍击装置等，以清除太空中的碎片。

被动清理技术则是指在航天器或卫星的设计中采取措施来减少碎片的生成，例如使用可降解材料或采取避让策略。

截至目前，主动清理技术已取得一些进展。

例如，欧洲航天局（ESA）的“清理奇点”任务旨在发射一颗特殊的卫星，使用激光束清除太空碎片。

该任务计划于2025年进行首次实施。

此外，日本航空航天局（JAXA）也在研发一种名为“彗星”的任务卫星，它通过释放许多小探测器来实现太空碎片的清理。

这些探测器将与碎片发生碰撞，使其脱轨或坠落进入大气层燃烧。

然而，目前的空间碎片清理技术还远未达到理想状态。

首先，太空碎片数量庞大，清理范围广阔，使得清理任务变得非常困难。

其次，清理太空碎片的成本非常高昂。

发射和运作清理卫星或机器人所需的资源和资金都是巨大的挑战。

此外，清理太空碎片也面临着技术上的难题，如精确的探测、定位和捕捉碎片等。

在这些挑战面前，国际合作变得尤为重要，只有共同努力才能解决这一问题。

然而，尽管面临着重重困难，空间碎片清理技术的前景依然是乐观的。

首先，随着技术的不断进步，人们对太空碎片的探测、观测和追踪能力将得到提高。

这将为清理工作提供更准确的数据和信息，有助于指导清理任务的进行。

其次，随着技术的创新，清理技术将不断完善和发展。

例如，人工智能和自主导航技术的应用可以提高清理任务的效率和准确性。

此外，太空碎片的再利用也是一个有潜力的领域，可以通过回收碎片中的特定材料来解决资源短缺问题。

空间碎片及探测防护与减缓清除技术发展

PublicationPapers 论文选登+ 王晓海空间微波技术重点实验室【摘要】文章从概念、来源、分类、危害四个方面简单介绍了空间碎片相关基本知识，阐述了空间碎片的探测防护、监视检测技术，重点研究探讨了空间碎片的减缓与清除的有关政策和技术，最后介绍了国外若干空间碎片清除计划。

【关键词】空间碎片碎片探测防护碎片监视检测碎片减缓碎片清除空间碎片及探测防护与减缓清除技术发展1.空间碎片自1957年苏联发射了人造地球卫星后，人类便进入了空间时代，空间已经成为人类生存与发展的一个新领域，空间活动已成为世界经济、科学活动和安全的一个重要组成部分[8]。

１．１空间碎片的概念空间碎片是指人类在空间活动过程中遗留在空间的废弃物。

2003年机构间空间碎片委员会（IDAC）提交给联合国外层空间委员会的《空间碎片减缓指南》、2006年2月外空科技小组空间碎片工作组提交的《空间碎片减缓指南修订草案》以及联合国外空委2007年通过的《空间碎片减缓准则》对空间碎片做出了以下基本一致的定义：“空间碎片是指位于地球轨道上或者再入大气层的非功能性的人造物体，包括其碎片和部件。

１．２空间碎片的来源通过分析空间碎片的产生原因，总结归纳出空间碎片的来源主要有以下十个方面：①在轨道发生碰撞所产生的碎片。

这是目前占空间碎片比例最大部分。

②入轨后火箭剩余燃料、卫星高压气瓶剩余气体、未用完的电池等，都可能因偶然因素爆炸，产生难以估量的碎片。

③固体火箭燃料中添加的铝粉，燃烧时产生的氧化铝向空间喷射，形成空间“沙尘暴”。

④飞船和空间站的航天员产生的生活垃圾（如和平号空间站曾经向空间抛出大小垃圾约有200多包）。

⑤受空间碎片的影响，航天器表面材料加速剥落成为新的空间碎片。

⑥航天员在空间行走时遗弃的东西（例如扳手、各种工具、手套、摄像机与灯器等物品也成为空间碎片）。

⑦寿命终止后的卫星或者发生故障的卫星均成为大型空间碎片。

⑧携带卫星入轨后的末级火箭，留在空间变成碎片。

空间碎片激光测距与光学测角一体化观测试验

空间碎片激光测距与光学测角一体化观测试验于涌;李岩;毛银盾;曹建军;唐正宏;张忠萍【摘要】在空间碎片监测领域,漫反射激光测距技术具有更广泛的应用前景.目前,漫反射激光测距处于试验阶段,仅靠单台设备获得的短弧测距数据难以实现目标定轨,这制约了漫反射激光测距技术的应用.根据轨道理论,如果在测距的同时,能够提供目标的切向约束,可显著提高目标定轨的成功率和可靠性.提出激光测距和光学测角一体化技术的方案,以上海天文台60 cm激光测距望远镜系统为基础,通过增加短焦距、大视场的光学照相设备,建立一套激光测距与光学测角一体化的试验平台,并以Ajisai卫星为目标开展了观测.现阶段试验目的为,考察一体化观测的可行性,评估测角精度.结果表明,激光测距与光学测角一体化技术方案可行,Ajisai卫星的测角精度达到5″.【期刊名称】《天文研究与技术－国家天文台台刊》【年(卷),期】2013(010)004【总页数】6页(P359-364)【关键词】激光测距;照相天体测量;精度分析【作者】于涌;李岩;毛银盾;曹建军;唐正宏;张忠萍【作者单位】中国科学院上海天文台,上海200030;中国科学院上海天文台,上海200030;中国科学院上海天文台,上海200030;中国科学院上海天文台,上海200030;中国科学院上海天文台,上海200030;中国科学院上海天文台,上海200030【正文语种】中文【中图分类】P123.4空间碎片是人类航天活动遗留在空间的废弃物，它的存在严重威胁着在轨运行航天器的安全。

为了保障航天活动的安全和航天事业的可持续性发展，必须不断发展空间目标跟踪监测的新技术，增强对空间碎片环境的分析和预警能力。

作为地基雷达观测手段的辅助和补充，地基光学观测在空间目标监测中发挥着重要作用。

地基光学观测主要采用激光测距或光学测角方式。

经过40多年的发展，卫星激光测距技术在各方面都得到很大的提高，是空间大地测量中精度最高的技术之一。

一米望远镜空间碎片漫反射激光测距系统

一米望远镜空间碎片漫反射激光测距系统宋清丽;韩兴伟;梁智鹏;董雪;范存波;刘承志【期刊名称】《空间碎片研究》【年(卷),期】2017(017)002【摘要】为减小空间碎片对空间活动的影响，利用高精度激光测距技术进行空间碎片的跟踪与观测研究，能够大幅提高其定轨精度，对空间碎片的监测与预警可起到很重要的作用。

文中详细介绍了长春人造卫星观测站一米望远镜空间碎片漫反射激光测距系统。

该系统采用了500Hz高功率激光器，提高发射激光功率；利用大视场导星，实现目标闭环跟踪并提高初轨预报精度；通过对望远镜发射系统与接收终端的改造，使其具有空间碎片激光测距功能，实现了空间碎片的有效激光测距，获取的观测目标最远距离达到1700km、最小有效雷达散射截面达到1m^2，单次测距精度约80cm。

该系统将会为空间碎片精密定轨及其他研究提供很大帮助。

【总页数】7页(P1-7)【作者】宋清丽;韩兴伟;梁智鹏;董雪;范存波;刘承志【作者单位】[1]中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站,吉林长春130117;[1]中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站,吉林长春130117;[2]中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室、中国科学院紫金山天文台,江苏南京210008;[1]中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站,吉林长春130117;[1]中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站,吉林长春130117;[1]中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站,吉林长春130117;[2]中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室、中国科学院紫金山天文台,江苏南京210008;[1]中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站,吉林长春130117;[2]中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室、中国科学院紫金山天文台,江苏南京210008【正文语种】中文【中图分类】P228.5【相关文献】1.地基激光测距系统观测空间碎片进展 [J], 张海峰;邓华荣;吴志波;汤凯;张忠萍2.基于有效回波概率估计空间碎片激光测距系统作用距离 [J], 李明;薛莉;黄晨;王亮亮;刘翌3.激光脉冲特性对漫反射激光测距系统精度的影响研究∗ [J], 翟东升;汤儒峰;李祝莲;李语强;熊耀恒4.10赫兹漫反射激光测距控制系统的设计与实现 [J], 李祝莲;李语强;伏红林;郑向明;何少辉5.一米望远镜空间碎片漫反射激光测距系统 [J], 宋清丽; 韩兴伟; 梁智鹏; 董雪; 范存波; 刘承志因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

激光清除空间碎片方法

一、简介
空间碎片是指在太空中的一种碎片，它们可能是太空飞行器的残骸，
也可能是太空活动产生的废弃物。

它们可能会对太空活动造成严重的
危害，因此，清除空间碎片是一项重要的任务。

激光清除空间碎片是
一种有效的清除空间碎片的方法，它可以有效地减少空间碎片的数量，从而减少对太空活动的危害。

二、原理
激光清除空间碎片的原理是利用激光束的能量来热化空间碎片，使其
融化或熔化，从而将其从太空中清除。

激光束的能量可以通过激光发
射器发射出来，激光发射器可以通过控制其发射的激光束的强度和波
长来控制激光束的能量。

当激光束的能量足够大时，它可以将空间碎
片热化，使其融化或熔化，从而将其从太空中清除。

三、优点
激光清除空间碎片的优点是：
1、效率高：激光清除空间碎片的效率非常高，可以在短时间内清除大
量的空间碎片。

2、安全性高：激光清除空间碎片的安全性非常高，因为它不会对太空
活动造成任何危害。

3、成本低：激光清除空间碎片的成本非常低，因为它不需要大量的设备和人力。

四、缺点
激光清除空间碎片的缺点是：
1、范围有限：激光清除空间碎片的范围有限，只能清除在激光束的范围内的空间碎片。

2、效果有限：激光清除空间碎片的效果有限，只能清除小型空间碎片，无法清除大型空间碎片。

3、技术复杂：激光清除空间碎片的技术复杂，需要具备一定的技术能
力才能操作。