Исследование и модернизация спутниковых лазерно-дальномерных систем

• Автор: Тиссен, Виктор Мартынович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Роль и место лазерной дальнометрии в решении задач космической геодезии
1.1 О принципах и методах измерений геодинамических параметров
1.2 Международные и отечественные геодинамические программы и проекты
1.2.1 Российская государственная система определений параметров вращения Земли «Дельта»
1.2.2 Российская программа «Метрика - КВО»
1.2.3 Международная служба вращения Земли (МСВЗ)
1.2.4 Западноевропейский проект «Wegener» (ERS)
1.2.5 Программа «Твердая Земля» (CDP, США)
1.3 Современный уровень точности лазерных спутниковых дальномеров
и их потенциальные возможности
2 Оценка точности спутниковой лазерной дальнометрии
2.1 Точностные характеристики и требования к импульсным лазерным дальномерам
2.2 Обобщенная модель погрешностей лазерного спутникового дальномера
2.3 Физико-математическая модель погрешностей спутниковой
дальнометрии
2.3.1 Факторы, влияющие на энергетику лазерного излучения
2.3.2 Погрешности временной привязки принятого эхо-сигнала
2.3.3 Искажение формы эхо-сигнала при отражении светового импульса от панелей спутника
2.3.4 Шумы в электронных трактах и их влияние на погрешность временной привязки
2.3.5 Погрешности аппаратурных поправок дальномера

2.4 Математическое моделирование процесса лазерной локации
на ЭВМ
2.4.1 Моделирование движения спутника по орбите
2.4.2 Моделирование искажения формы эхо-сигнала при отражении светового импульса от панелей спутника
2.4.3 Моделирование энергетики принятого светового импульса
2.4.4 Моделирование моментов появлений однофотоэлектронных импульсов
2.4.5 Моделирование распределения однофотоэлектронных импульсов по амплитуде
2.4.6 Моделирование шумов
2.4.7 Моделирование полной формы принятого эхо-сигнала
2.4.8 Моделирование процесса регистрации эхо-сигнала
2.4.9 Анализ результатов моделирования
2.5 Новая методика учета весов измерений при обработке данных лазерной локации ИСЗ
2.6 Влияние рефракции на результаты измерений дальности
2.6.1 Расчет атмосферной поправки по данным аэрологического зондирования
2.6.2 Расчет атмосферной поправки по метеопараметрам у столба лазерного дальномера
2.6.3 Расчет атмосферной поправки дисперсионным методом
2.7 Оценка полной погрешности измерений лазерного спутникового дальномера
3 Разработка и исследование опытного образца лазерного излучателя
3.1 Обоснование и требования к разработке лазерного излучателя
3.2 Обоснование и выбор общей конструкции лазерного излучателя
3.3 Выбор и расчет оптической схемы квантового генератора
3.4 Расчет энергетических и временных параметров генерации квантового генератора

3.5 Расчет энергетических параметров оптического усилителя
3.6 Выбор преобразователя второй гармоники и оценка выходной энергии лазерного излучения
3.7 Особенности разработки схемы энергопитания лазерного излучателя
3.8 Измерение и анализ основных характеристик лазерного излучения
3.8.1 Измерение длительности светового импульса и анализ формы преобразованного сигнала
3.8.2 Измерение энергии лазерного импульса
3.8.3 Измерение и анализ дополнительных характеристик лазерного излучения
3.9 Возможные пути модернизации лазерного излучателя
Заключение
Библиография
где и - показатель преломления среды;
N - число молекул в единице объема;
X - длина волны излучения;
сг = 0,035 - фактор деполяризации рассеянного излучения.
Из анализа формулы (15) видно, что арел быстро убывает при увеличении длины волны. Так на длине волны X = 0,53мкм вклад молекулярного рассеяния по оценке, выполненной в работе [39], составляет около 4 % от общего ослабления излучения вертикальным столбом всей атмосферы.
Ослабление излучения аэрозольными частицами (рассеяние и поглощение) описывается законом Бугера:

N - число аэрозольных частиц в единице объема;
а(я,3.) - коэффициент ослабления излучения с длиной волны X частицей радиуса а;
/(я) - функция распределения частиц по размерам.
Аэрозольная составляющая прозрачности атмосферы:
(16)
где а(/.) - коэффициент ослабления, определяемый по формуле [37]:

(17)

(18)