[发明专利]一种信号回波率实时可控的卫星激光测距系统、方法及装置

权利要求书

1.一种信号回波率实时可控的卫星激光测距系统，其特征在于，所述系统还包括：激光器、激光能量控制系统、回波信号综合模拟系统、发射望远镜、主波取样电路、计数器，接收望远镜、主波取样电路和计数器；所述激光器用于产生光脉冲，与所述激光能量控制系统连接，产生的光脉冲将进入所述激光能量控制系统中；所述激光能量控制系统分别与回波信号综合模拟系统、发射望远镜和主波取样电路连接；所述主波取样电路和所述计数器连接；所述计数器与所述接收望远镜连接。

2.如权利要求1所述的信号回波率实时可控的卫星激光测距系统，其特征在于，所述接收望远镜的焦点上安装有光电头。

3.如权利要求1所述的信号回波率实时可控的卫星激光测距系统，其特征在于，所述系统还包括：导向光路；所述导向光路用于将激光器产生的光脉冲导入激光能量控制系统中。

4.如权利要求1所述的信号回波率实时可控的卫星激光测距系统，其特征在于，所述系统还包括：时钟电路；所述时钟电路与所述主波取样电路连接。

5.如权利要求1或2或3或4所述的信号回波率实时可控的卫星激光测距系统，其特征在于，所述系统还包括：卫星预报和数据处理系统、上位机和接口；所述上位机通过接口分别与所述卫星预报数据处理系统、计数器、时钟电路和回波信号模拟系统连接。

6.一种信号回波率实时可控的卫星激光测距方法，其特征在于，所述方法执行以下步骤：

步骤S1：产生光脉冲，及对产生的光脉冲的功率进行自动控制的步骤；

步骤S2：将产生的光脉冲进行发射和接收，测量发射和接收时光脉冲的时间参数，利用测量到的时间参数进行激光测距的步骤。

7.如权利要求6所述的信号回波率实时可控的卫星激光测距方法，其特征在于，所述步骤S1：产生光脉冲，及对产生的光脉冲的功率进行自动控制的步骤包括：

步骤S1.1：使用激光器产生光脉冲；通过导向光路使得光脉冲进入激光能量控制系统；

步骤S1.2：使用回波信号综合模拟系统根据当前观测目标信息、大气条件及卫星激光测距系统的状态参数，实时估算卫星激光测距系统接收到的平均光子数，并对激光能量控制系统输出衰减信号；

步骤S1.3：激光能量控制系统根据衰减信号，判断衰减值的大小，对激光器的光功率进行实时自动控制，进而控制光脉冲的功率。

8.如权利要求7所述的信号回波率实时可控的卫星激光测距方法，其特征在于，所述步骤S2：将产生的光脉冲进行发射和接收，测量发射和接收时光脉冲的时间参数，利用测量到的时间参数进行激光测距的步骤执行以下步骤：

步骤S2.1：光脉冲经过激光能量控制系统后，进入到发射望远镜，然后发射望远镜将其射向带有角反射器的人造卫星；同时，从发射的光脉冲中取出一部分，通过主波取样电路形成两路电脉冲；其中一路电脉冲，用于启动时间间隔计数器，作为开门信号，计数器开始计时；另一路电脉冲用于从时钟中取样，记录激光发射时刻；

步骤S2.2：所述光脉冲抵达人造卫星后，将通过人造卫星的角反射器反射回地面，形成回波光信号，所述回波光信号由接收望远镜接收；

步骤S2.3：在所述接收望远镜的焦点上安装光电头；光电头将测到的回波光信号转换成电信号，经放大、整形处理后形成回波脉冲，用于计数器的关门信号，计数器停止计时；

步骤S2.4：通过计算计数器开始计时的时间和，计数器停止计时的时间，得到主波和回波脉冲的时间间隔t；采用公式：s＝1/2ct，得到需要测量的距离；其中，s为需要测量的距离，c为光速常数。

9.一种信号回波率实时可控的卫星激光测距装置，其特征在于，所述装置包括：一种非暂时性的计算机可读存储介质，该存储介质存储了计算指令，其包括：产生光脉冲，及对产生的光脉冲的功率进行自动控制的代码段；将产生的光脉冲进行发射和接收，测量发射和接收时光脉冲的时间参数，利用测量到的时间参数进行激光测距的代码段。