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中国激光测高突破关键技术助卫星测绘更精密

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行业动态
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【摘要】:

  高分七号卫星3日在太原卫星发射中心发射升空。该卫星装载的激光测高分系统是中国首个自主研发的对地激光业务化测绘载荷。除了能够精确获得星下点距离外,还可对发射的激光光束进行精确定位。其定位效果,相当于如果工作人员在高632米的中国第一高楼上海中心大厦的顶端向下打一束激光,激光测高分系统可以知道光斑打在楼底牛奶盒条形码的哪根线上。

  据承担研制的中国科学院上海技术物理研究所方面介绍,激光测高分系统突破了激光落点区域角秒级精确定位和亚米级绝对高程获取等关键技术,其长寿命激光光源等核心组部件均为中国自主研制,有望填补中国现有测绘卫星依赖人工布设控制点进行检校的短板,推动中国卫星测绘技术的提升。

  高分七号卫星是实现中国卫星大比例尺高精度测绘技术突破的关键卫星工程,其发射标志着中国已初步构建自主高分辨率对地观测系统并形成体系业务化运行能力,具有里程碑意义。

  研制人员介绍,激光测高分系统在轨设计寿命为8年。仪器可在激光发射的瞬时,获取地面可见光影像及激光落点区域对应的激光光斑影像,通过精确测量激光脉冲在卫星与地球表面的飞行时间,获得地面高程信息,星地往返千公里的测距精度可达分米量级。

  高分七号卫星,是中国航天科技集团公司所属空间技术研究院总体部研制的应用卫星,是一种高分辨率对地观测卫星,简称“高分卫星”。

  11月3日11时22分,亚米级高分辨率光学传输型立体测绘卫星高分七号在万众瞩目中发射升空。亚米级不是长度单位,正确来说是指测量精度的程度,意思就是它的测量精度可以精确到分米、厘米甚至是毫米。亚米级,就是1米以下分辨率。一般光学遥感卫星只能拍摄平面图像比,高分七号可以绘制立体图像!它可以为全球的地形地貌绘制出一幅误差在1米以内的立体地图!

  高分七号搭载着“激光测高系统”。中国首个自主研发的对地激光业务化测绘载荷。在轨设计寿命为8年。高分七号的成功发射将打破地理信息产业上游的高分辨率立体遥感影像市场大量依赖国外卫星的现状,开启我国自主大比例尺航天测绘新时代。

  主要用于测试激光测高仪的硬件性能,探索高精度高程控制点数据获取的可行性,以及采用该数据辅助提高光学卫星影像无控立体测图精度的可能性。卫星激光测高是一种在卫星平台上搭载激光测高仪,并以一定频率向地面发射激光脉冲,通过测量激光从卫星到地面再返回的时间,计算激光单向传输的精确距离,再结合精确测量的卫星轨道、姿态以及激光指向角,最终获得激光足印点高程的技术与方法。

  一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪 同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度是一般是在 /- 1米左右。

  卫星应用技术之一,它是利用卫星上的雷达测高仪测定卫星至瞬时海水面间的高度,雷达测高仪向海面发射脉冲波并接收返回信号,通过信号的时延可计算出卫星至瞬时海水面之间的垂直距离,称为海面高度,可由雷达波在海面射迹圆内所有反射波加以平均后求得。它消除了海面短波波动的影响。1992年,美国和法国联合发射的TOPEX/POSEIDON卫星上的测高仪,测高精度已达±5cm.由于卫星测高覆盖面大、资料密集、数据精度高,已广泛应用于深海潮汐、海流、海面形态等的研究.同时,它也是研究确定海面地形和海洋大地水准面的有效手段。

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