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| 1 | 空间碎片漫反射激光测距试验显示文摘空间碎片的存在严重影响了在轨航天器的安全,国际上很多国家开展了空间碎片探测技术的研究,利用漫反射激光测距技术对空间碎片进行探测是一个新的发展趋势。根据空间碎片漫反射激光测距的特点以及国内外漫反射激光测距技术的发展趋势和现状,研究了云南天文台的空间碎片漫反射激光测距系统。分析了云南天文台进行空间碎片漫反射激光测距探测成功的概率以及该技术所需要具备的系统组成和关键技术,并通过空间碎片漫反射激光测距实测试验方法验证了该技术的可行性。实测数据结果表明空间碎片漫反射激光测距精度为50-250cm。 | 李语强 李祝莲 伏红林 郑向明 何少辉 翟东升 熊耀恒 | 2011 | 中国激光2011，38，9： | 38 |
| 2 | 云台1.2m望远镜共光路千赫兹卫星激光测距系统显示文摘千赫兹(kHz)激光测距是增加卫星激光测距观测数据和提高标准点精度的有效措施之一。分析研究了基于共光路的kHz激光测距系统的实现原理和方法,包括光路、电路和计算机控制等。给出了使用旋转快门实现共光路kHz激光测距的新思路,开发1.2 m望远镜共光路kHz激光测距系统。该系统已用于常规观测,实际观测结果表明,系统性能较好且工作稳定,地靶测距精度约为5 mm,卫星测距精度优于2.0 cm。 | 郑向明 李祝莲 伏红林 何少辉 李荣旺 李语强 翟东升 熊耀恒 | 2011 | 光学学报2011，31，5： | 26 |
| 3 | 云南天文台月球激光测距研究与实验显示文摘为了实现嫦娥四号中继星的激光测距,需要开展月球激光测距(LLR)进行技术验证。中国科学院云南天文台基于1.2m的望远镜研制了共光路LLR系统,在攻克了多项技术难题后,于2018年1月22日成功探测到Apollo 15月面反射器的回波信号,实现了LLR。多次重复实验结果表明,该LLR系统具备极弱激光信号探测能力,系统测量精度达到米级。 | 李语强 伏红林 李荣旺 汤儒峰 李祝莲 翟东升 张海涛 皮晓宇 叶贤基 熊耀恒 | 2019 | 中国激光2019，46，1： | 24 |
| 4 | 基于二值图像的卫星激光测距数据处理显示文摘为了改善激光测距数据处理中信号提取困难以及自动化程度还不高的现状,考虑激光测距数据的特征,结合二值图像处理和分析的技术提出一种新的提取测距信号的方法。先将原始数据映射为一幅二值图像,根据激光测距数据密度分布特点作第一次粗略的去噪,再根据信号形状特征作一次细去噪,将去噪后的图像矩阵逆映射回来。实验结果显示用于各种激光测距中的自动数据处理有很好的效果,可替代人工选点的激光测距数据提取方式。 | 李熙 汤儒峰 李祝莲 李语强 伏红林 | 2014 | 中国激光2014，41，12： | 22 |
| 5 | 基于G-APD阵列的卫星激光测距系统探测性能分析显示文摘盖革模式雪崩光电二极管阵列(G-APDs)是近年来新兴的弱光探测器件。基于盖革模式APD探测概率的分析,利用卫星激光测距系统的仿真结果,对G-APDs的卫星激光测距系统进行研究。在回波强度为单光子量级、仅考虑探测器暗计数噪声的情况下,相对于单元探测的单光子探测器,采用阵列探测器能够有效的增加回波信号的探测点数;在同样噪声的情况下,回波强度为多光子时,采用阵列探测器能够减少盖革模式探测器探测概率的极大值相对回波光电子数极大值的漂移量;在回波强度为单光子量级,同时考虑天空背景噪声和探测器暗计数噪声时,采用阵列探测器能够有效降低噪声对信号回波的淹没效应。 | 翟东升 汤儒峰 黄凯 薛莉 李语强 李祝莲 熊耀恒 | 2015 | 中国激光2015，42，6： | 22 |
| 6 | 基于超导探测器的激光测距系统作用距离分析显示文摘提出了将超导纳米线单光子探测器(SSPD)应用于空间碎片激光测距的构想,并通过理论分析和等效外场实验进行了可行性论证。根据SSPD在门控时间内允许多次测量的特性,建立了信噪比随回波光子数的变化模型,并考察了激光器发射重复频率、天光背景噪声强度、探测器暗计数率等参数对信噪比的影响,结合回波光子数方程和噪声强度,以云南天文台激光测距系统为例,推算出该系统具备探测830 km处米级大小空间碎片的能力。结合光纤耦合条件,设计了以太阳能板为目标的外场实验,通过改变光学系统透过率,获得了信噪比随回波光子数变化的实验曲线,验证了利用信噪比变化推测系统作用距离方法的有效性,理论和等效实验结果均表明超导纳米线探测器有望实现空间碎片激光测距。 | 薛莉 翟东升 李语强 张蜡宝 李祝莲 康琳 吴培亨 李明 熊耀恒 | 2016 | 光学学报2016，36，3： | 22 |
| 7 | 空间碎片激光测距应用研究显示文摘空间碎片的存在使空间环境日益恶化,已影响到空间活动的安全。国际上很多国家开展了空间碎片探测技术的研究,空间碎片激光测距技术成为一种新的探测手段。首先,概述了国内外空间碎片激光测距技术的发展趋势和现状。其次,在成功获得空间碎片激光测距回波的基础上,研究了激光测距数据联合测角数据单站定轨的方法,仿真计算结果表明,该方法的定轨精度优于单纯光学测角数据定轨的精度。最后,提出一种利用空间碎片激光测距误差来初步测定空间碎片尺度的方法,并分别通过地面靶激光测距实验和空间碎片激光测距实验验证了该方法的可行性,为空间碎片尺度测定提供了一种参考依据。 | 李语强 李荣旺 李祝莲 翟东升 伏红林 熊耀恒 | 2015 | 红外与激光工程2015，44，11： | 21 |
| 8 | 基于高重频卫星激光测距测算AJISAI卫星自转速率显示文摘随着千赫兹(k Hz)卫星激光测距技术的发展,高精度、高重频的卫星测距数据为卫星自转速率的研究奠定了基础。基于中国科学院云南天文台k Hz卫星激光测距系统的卫星实测数据,分析了AJISAI卫星的自转情况。利用正交最小二乘法对原始观测数据进行了预处理,然后利用频谱分析的方法获得了AJISAI卫星实测数据的频谱图,结合AJISAI卫星角反射器面板的排列规律,分析得出2014年4月AJISAI卫星自转的速率约为0.4382 Hz,利用国内的测距数据得到了地球动力学卫星的自转速率。该方法可以推广到对其他类似激光卫星自转速率进行测定,同时为高精度卫星自转模型的建立提供了基础条件。 | 汤儒峰 李语强 李熙 李荣旺 黄凯 | 2015 | 中国激光2015，42，6： | 14 |
| 9 | GPS定位中的误差分析显示文摘介绍了GPS的空间部分、地面控制部分和用户部分的发展状况及其作用。并对GPS定位的基本原理做了阐述。GPS定位误差由几何精度因子和站星距离的测量误差决定,站星距离的测量误差由3大类误差因素决定,它们是与GPS卫星有关的误差、与GPS卫星信号传播有关的误差、与GPS信号接收设备有关的误差。对上述重要误差进行了系统全面的分析,并提出了具体的误差修正模型及各种减小或消除误差的方法。 | 康四林 李语强 | 2010 | 天文研究与技术2010，7，3： | 13 |
| 10 | 地月第二拉格朗日点卫星激光测距技术研究显示文摘介绍了月球/中继星激光测距的科学意义、研究状况和发展趋势;研究了地月第二拉格朗日点(L2点)纯反射式激光测距技术和任务设计,主要包含单体大孔径激光角锥反射器的设计与研制,以及基于云南天文台1.2 m望远镜的月球/中继星激光测距系统研究。研究结果表明:采用单脉冲能量3 J和10 ns脉宽脉冲激光器,预期系统能接收到的单脉冲回波光电子数约为0.74,单光子测距精度优于1 m。 | 何芸 刘祺 田伟 段会宗 叶贤基 范淑华 李语强 | 2017 | 深空探测学报2017，4，2： | 13 |
| 11 | 10赫兹漫反射激光测距控制系统的设计与实现显示文摘设计和实现了云南天文台1.2 m望远镜10 Hz共光路漫反射激光测距控制系统,包括激光器、信号探测器和测时设备等的控制。并将系统应用于实际观测中,使用结果表明系统运行正常,且已成功实现了部分空间碎片的漫反射激光测距。将测时设备换为事件计时器后,该系统可直接用于激光测月试验。 | 李祝莲 李语强 伏红林 郑向明 何少辉 | 2012 | 天文研究与技术2012，9，3： | 12 |
| 12 | 天琴计划简介显示文摘天琴计划预期于2035年左右发射并部署边长约17万公里的等边三角形卫星星座,构成一个引力波天文台—天琴。天琴将对10^(-4)~1 Hz频段的引力波进行探测,为人类描绘一幅更全面的宇宙图景。在本文中,我们对天琴计划的背景和提出过程、天琴的主要探测对象和主要科学目标、天琴需要攻克的核心关键技术问题、天琴计划技术路线图及进展等进行介绍,以方便更多人加入这一项富有挑战而又激动人心的工作。 | 罗俊 艾凌皓 艾艳丽 安子聪 白伟钢 白彦峥 包佳慧 曹斌 常文博 陈琛 陈厚源 崔凯 单莹 丁延卫 段会宗 范会敏 范磊 范纹彤 范霄 冯文凡 付新菊 付瑜亮 高晨光 郜青 高添泉 高鑫 高永新 龚云贵 谷德峰 辜凌云 郭兴 韩西达 何芸 胡一鸣 胡越新 胡展 黄顺佳 黄祥青 黄潇博 纪沐婕 蒋贇 焦磊 靳鸿鸣 康小明 匡双阳 雷卫华 李程远 李洪银 李珏 李康康 李萌 李明 黎明 李涛 李霄栋 李语强 李祝 李竹溪 黎樽彪 练军想 梁正程 林伟 凌晨 刘辉 刘佳恒 刘建平 刘力 刘祺 刘尚飞 刘胜前 刘帅 刘旭辉 刘雁冲 刘源 龙江 龙军 陆璐 罗成健 骆颖欣 马波 梅健伟 孟云鹤 明珉 牛翔 潘加键 庞爱平 彭慧生 屈少波 区子维 任亮亮 申荣锋 沈岩 石常富 宋佳凝 宋培义 索晓晨 谭柏轩 谭定银 檀庄斌 涂良成 王成 王铖锐 王凤彬 王海天 王继河 王凌风 王尚胜 王泰卜 汪旭东 王炎 汪洋 汪一萍 王智钊 魏东东 文明轩 吴庆文 吴勤勤 吴书朝 吴先霖 夏冰 夏旭 肖青 肖小圆 谢宁 徐家豪 颜浩 闫勇 杨铖 杨诚鋆 杨涓 杨列 杨山清 叶伯兵 叶贤基 叶小容 尹航 于达仁 袁慧敏 曾明 张才士 张德轩 张建东 张静怡 张锦绣 张居正 张开 张蜡宝 张立华 张涛 张鑫 张鑫2 张雪峰 赵宏超 赵玥 赵泽伟 周鸿博 周金灵 周立祥 周泽兵 朱凡 朱炬波 訾铁光 邹远川 | 2021 | 中山大学学报(自然科学版)2021，60，1： | 12 |
| 13 | 基于阵列探测技术的激光测距数据预处理方法显示文摘阵列探测技术对回波信号及其微弱的空间碎片激光测距系统具有重要意义,可提高探测成功概率。针对这一崭新的激光测距技术,文中研究了基于阵列探测技术的激光测距数据预处理方法。在常规卫星激光测距数据预处理方法基础上,针对阵列超导探测器特点,结合地靶测量方法和多高斯拟合及互相关分析方法,实现了多通道激光测距数据的通道间的时间偏差修正;利用泊松统计分析、循环拟合滤波等方法,实现了多通道激光测距数据的自动识别、数据拟合等。目前该方法已经成功应用于中国科学院云南天文台4×4阵列激光测距试验平台试验中,并获得良好的效果。 | 张海涛 汤儒峰 李祝莲 李语强 | 2020 | 红外与激光工程2020，49，8： | 12 |
| 14 | 阵列探测技术在激光测距中的应用显示文摘高精度的空间碎片观测数据对航天器碰撞预警具有重要意义,激光测距技术是目前空间目标距离测量中精度最高的一种技术,但大多数空间碎片上并未携带角反射器装置,激光测距回波信号较弱。阵列探测技术可以提高回波信号较弱的空间碎片激光测距探测成功概率,中国科学院云南天文台2015年开始开展基于阵列探测技术的激光测距试验,2017年成功将阵列超导纳米线单光子探测器和多通道事件计时器等阵列探测技术应用于激光测距试验系统中,分别在2017年3月和2018年3月的激光测距试验中,成功采集2×2和4×4阵列激光测距数据。其中探测到最小目标为轨道高度约1 000 km、大小为雷达截面(Radar Cross Section,RCS) 0.045 m^2的空间碎片;探测到最远目标为斜距约5 000 km、大小为RCS 18.25 m^2的空间碎片。 | 张海涛 李祝莲 汤儒峰 翟东升 李荣旺 皮晓宇 伏红林 李语强 | 2020 | 红外与激光工程2020，49，10： | 10 |
| 15 | 53cm双筒望远镜高重频空间碎片激光测距系统显示文摘空间碎片的存在对在轨运行航天器的安全构成严重的威胁,同时空间碎片的不断产生对有限的轨道资源也将构成严重威胁。采用激光测距技术可实现空间碎片的实时高精度定轨,从而可有效规避其对航天器的撞击。为了开展高精度小尺寸空间碎片激光测距,研制了可快速平稳跟踪400 km以上空间目标的53 cm双筒望远镜,然后结合低功率高重频亚纳秒激光器和单光子探测技术,在该望远镜上研究和实现了空间碎片激光测距技术。结合激光测距方程,分析研究系统的空间碎片探测能力,当碎片距离为1 000 km时,能探测到回波光子的碎片最小尺寸约为478.5 cm。实际观测表明:该激光测距系统具有探测米级空间碎片(约1 000 km远)的能力。 | 李祝莲 张海涛 李语强 伏红林 翟东升 | 2017 | 红外与激光工程2017，46，7： | 8 |
| 16 | 大气湍流间歇性对激光测距回波光子数的影响显示文摘基于大气湍流中的光传输理论,并利用与实际大气湍流更为接近的间歇性湍流的She模型,得到了适用于Kolmogorov大气湍流、间歇性大气湍流的光束长期项扩展和短期项漂移的近似解析式;结合激光测距方程,利用Matlab软件计算了低轨卫星、高轨卫星和月球的测距回波光子数,分析了大气湍流的间歇性对激光测距回波光子数的影响。结果表明,大气湍流的间歇性越大,测距回波光子数越多;回波光子数在间歇性大气湍流与无湍流情况下的比值约为1/20。 | 唐美荣 李祝莲 李语强 汤儒峰 | 2017 | 光学学报2017，37，2： | 8 |
| 17 | 53cm双筒激光测距望远镜控制系统的设计与实现显示文摘研制53 cm双筒激光测距望远镜的快速平稳伺服控制系统,以实现快速空间目标的跟踪测量。模块化设计并构建望远镜的控制系统,伺服驱动器完成电流和速度的闭环,运动控制器实现位置环和复合PID算法。对控制机箱进行集成,并对控制器进行嵌入式开发,由控制器负责实时的运动控制,而上位机软件进行任务管理和人机交互。自定义通信协议以克服通信延时和VC++定时精度不高的问题,并提出位置二次闭环与混合PID的控制策略以提高望远镜的跟踪精度。实验结果表明:该望远镜在以3(°)/s的匀速运动和低轨卫星跟踪过程中,精度在5″内;在低速运动和中高轨卫星的跟踪中,能够达到角秒量级的精度,经测试该望远镜能快速平稳地跟踪400 km以上空间目标,并满足指标要求。 | 黄涛 李祝莲 张海涛 李语强 熊耀恒 | 2014 | 现代电子技术2014，37，16： | 8 |
| 18 | 激光测距中APD阵列探测信噪比分析显示文摘APD阵列可提高光子探测效率,然而在回波探测概率提高的同时提高噪声探测概率,因此需合理选择阵列单元数以提高探测信噪比。根据回波和噪声在距离门内的分布情况,结合光子探测概率,建立了盖革模式下APD阵列探测信噪比随阵列单元数的变化模型。讨论了回波光子数、背景噪声强度、回波在门控内位置、占空比等因素对探测信噪比的影响。分析结果表明,提高回波光子数、探测器占空比、轨道预报精度有助于增加APD阵列的探测信噪比;4元APD阵列适用于回波光子数小于0.1、门控内噪声光子数小于1的观测情况,而回波和噪声强度较强时,25元APD阵列能够取得相对较优的探测信噪比。建立的APD阵列探测信噪比模型有助于快速选择APD阵列单元数以达到较高探测信噪比。 | 薛莉 翟东升 李祝莲 李语强 熊耀恒 李明 | 2017 | 红外与激光工程2017，46，3： | 8 |
| 19 | 我国月球激光测距研究与进展显示文摘月球激光测距是国内外所瞩目的宏伟目标,代表着单光子探测技术的高峰。文中概述了全球月球激光测距的现状以及21世纪初月球激光测距的发展趋势;分析了我国开展月球激光测距的意义。最后介绍了云南天文台1.2m望远镜进行月球激光测距的发展战略和科学目标。 | 郑向明 郭锐 李语强 李祝莲 伏红林 熊耀恒 | 2007 | 天文研究与技术2007，4，3： | 7 |
| 20 | 1.2m地平式望远镜视场旋转角的理论计算显示文摘利用光线追迹法和矩阵光学的方法分析了1.2m天文望远镜折轴平面反射镜系统在望远镜的方位轴、高度轴转动时所引起的像方视场的旋转,分别用两种方法给出了一致的目标图像旋转与望远镜高度角、方位角之间变化的函数关系式,并将地平式装置引起的物方视场旋转在球面坐标系下的旋转量转换到平面直角坐标系中,最终得到整个望远镜系统的视场旋转量,为实时改正这些旋转量提供了理论依据。 | 鞠青华 李语强 熊耀恒 | 2009 | 天文研究与技术2009，6，1： | 6 |
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