卫星激光测距技术研究获进展 精度大幅提升

卫星激光测距技术研究获进展 精度大幅提升。中国科学院上海天文台领导的研究团队近期基于60厘米激光卫星望远镜系统，成功建成了5千赫兹高重复频率毫米级精度的卫星激光测距（SLR）系统，该系统的性能实现了显著提升。地面靶标测距精度从原来的6至8毫米提高到了2至3毫米，年平均精度稳定在2.4毫米；而卫星整体测距精度也从6至10毫米提高到2至4毫米，特别是同步轨道北斗卫星的测距精度达到了1.9毫米。根据国际激光测距服务组织的数据评估显示，国际标准卫星Lageos的标准点精度为0.9毫米，其轨道短期稳定性为5.8毫米，长期稳定性为2.1毫米。

研究发现，激光器脉冲宽度与单光子探测器的时间抖动是限制测距精度达到亚毫米至毫米级别的关键因素。为此，科研人员对系统进行了全面优化升级，采用窄脉宽15皮秒的高稳定皮秒绿光激光器，有效减少了激光脉冲导致的时间测量误差，并选择了高性能单光子探测器，同时改进了距离门控电路、事件计时器及高速数据采集等环节，确保系统能够在5千赫兹重复频率下持续稳定运行，无论昼夜。

这一成果不仅为北斗导航卫星的精密定轨提供了技术支持，也为地球动力学的精细观测奠定了基础。未来，研究团队计划进一步推进系统的微型化和智能化发展，探索深空激光测距以及空间碎片高精度测量等领域的新应用。