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什么是激光测距?

发布时间:2019-12-21 20:12 来源:荆楚网

  激光测距(laser distance measuring)是以激光器作为光源进行测距。根据激光工作的方式分为连续激光器和脉冲激光器。氦氖、氩离子、氪镉等气体激光器工作于连续输出状态,用于相位式激光测距;双异质砷化镓半导体激光器,用于红外测距;红宝石、钕玻璃等固体激光器,用于脉冲式激光测距。激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点,加上电子线路半导体化集成化,与光电测距仪相比,不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度,显著减少重量和功耗,使测量到人造地球卫星、月球等远目标的距离变成现实。

  空间激光测距的意义和研究内容有哪些?

  由于空间环境具有许多地面环境无法取代的优点,加上我国航天技术的飞速进步,在宇宙空间或近地空间进行更精密的科学实验和工程任务将是科学前沿发展的趋势。我们针对未来可能进行的空间科学实验,研发所需的关键技术,主要研究内容包含:超稳激光干涉光学平台、高精度相位测量、弱光信号探测、高精度光学锁相、精密光束指向测量与控制。

  空间光学测量研究面向国家需求和科学前沿。将研发全球卫星重力测量所需的卫星-卫星激光测距技术,以及进行空间等效原理实验检验所需的高精度光学传感技术;长期研究目标瞄准后牛顿参数精密测量和空间引力波探测所需的超长基线激光干涉测距技术。

  说到激光测距,不得不说到华科技大学的“天琴计划”,“天琴计划”是中科院院士罗俊于2014年3月在华中科技大学的一次国际会议上提出、以中国为主导的国际空间引力波探测计划。据悉,自1994年开始,罗俊在华中科技大学引力中心开始布局空间引力波探测研究,20多年来积累了若干关键技术,储备了一批优秀人才。此次天琴空间科学任务研讨会,吸引了国内外42个高校和科研单位的近300位学者积极参加。自2019年6月以来,“天琴计划”科研团队已经多次成功实现了地月距离的激光测量,并在国内首次得到月球上全部5个激光反射镜的回波信号。目前,包括我国在内,全世界仅有5个国家具备激光精准测量地月距离的技术能力。
国家立项的首颗面向未来引力波空间探测技术试验卫星——“天琴一号”技术试验卫星,已于2019年12月20日11时22分在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射发射后891秒,“天琴一号”正常入轨,电源开机正常。

  “天琴一号”是首颗由国家立项、高校牵头的技术试验卫星、同时也是首颗由国家立项面向未来引力波空间探测技术试验卫星,该卫星的成功发射意味着中国酝酿近20年、且于5年前正式推出的天琴空间引力波探测计划,正式进入“太空试验”阶段,中国人自己的空间引力波探测计划方案距离实现又推进了一步。

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