基于阵列探测器的卫星激光测距自动跟踪方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    U1631134
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    46.0万
  • 负责人：
    李语强
  • 依托单位：
    中国科学院云南天文台
  • 学科分类：
    A3305.基本天文学方法在国家战略需求中的应用研究
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The technologies for space debris laser ranging are in progress of fast development, in which, the application of single-photon-detector array is becoming a new trend. An automatic tracking method based on the single-photon-detector array in laser ranging system is proposed in this project, in which the miss-distance for targets by analyzing the spatial distribution of return signal in detector array is calculated, and then the data is transferred to the telescope servo control system to realize automatic tracking of target object. Based on the KHZ-level laser ranging system on 1.2m telescope, the optical system and control system are researched and designed. Relationship between spatial distribution of return signal and location of target object is to be analyzed with the help of laser transmission model. Experiments on automatic tracking of ground moving targets are to be carried out for verification of practicability. Eventually the method is to be used in space debris laser ranging. The project is aimed at improving detection efficiency and increasing the effective-observation. It will significantly extend the application of laser ranging technologies in China, as well as enhance its value and impact in space debris detection field.
空间碎片激光测距技术正在迅速发展，阵列单光子探测器在激光测距技术的应用中成为一种新的发展趋势。本项目提出一种基于阵列单光子探测器的激光测距自动跟踪方法，利用回波信号在阵列探测器的空间分布计算目标脱靶量，交由望远镜伺服控制系统以实现对目标的自动跟踪。本项目以1.2m望远镜KHz激光测距系统为基础，对光学系统和控制系统进行设计和研制，利用激光传输模型分析回波信号的空间分布与目标位置的关系，开展地面移动靶目标自动跟踪试验，验证该方法的实用性，并将该方法最终应用到空间碎片激光测距中。本项目的顺利开展，将提高空间碎片激光测距探测效率，增加有效观测弧段。有利于扩展我国激光测距技术的应用领域，提升激光测距技术在空间碎片探测中的作用和价值。

结项摘要

激光测距依赖于利用空间碎片的轨道预报对目标进行捕获。当空间碎片可见的情况下，可以利用跟踪CCD 对空间碎片进行脱靶量测量并反馈到伺服跟踪系统，以达到对空间碎片实施闭环跟踪减小跟踪误差的效果。当空间碎片处于地影或者白天测距时，利用CCD 跟踪的办法失效，只能通过人工干预搜索的办法对目标进行跟踪。本项目提出一种基于阵列单光子探测器的激光测距自动跟踪方法，利用回波信号在阵列探测器的空间分布计算目标脱靶量，交由望远镜伺服控制系统以实现对目标的自动跟踪。.项目分析了激光测距回波受大气湍流影响情况下空间及时间分布的影响，建立了基于阵列盖革模式单光子探测器卫星激光测距仿真平台，研究了多数据回波情况的数据处理，研究了回波光子数、积分时间、数据处理方法等对脱靶量获取的影响，用53cm望远镜发射激光、1.2m望远镜接收激光，采用光纤阵列和超导单光子探测器结合的方式进行了实验研究。首次实现了对多回波信号的自动数据处理，首次实现利用单元探测器测量获得目标的脱靶量信息。这一技术的应用必将提高空间碎片激光测距探测效率，增加有效观测弧段，有利于扩展我国激光测距技术的应用领域，提升激光测距技术在空间碎片探测中的作用和价值。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
鹊桥卫星激光测距时间窗口及测距成功概率分析
  • DOI：
    10.14005/j.cnki.issn1672-7673.20190408.001
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    天文研究与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    高清鹏;李春晓;李荣旺;李语强
  • 通讯作者：
    李语强
Light curve measurements with a superconducting nanowire single-photon detector
使用超导纳米线单光子探测器进行光曲线测量
  • DOI：
    10.1364/ol.43.005488
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Optics Letters
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Tang Rufeng;Li Zhulian;Li Yuqiang;Pi Xiaoyu;Su Xiaoli;Li Rongwagn;Zhang Haitao;Zhai Dongsheng;Fij Honglin
  • 通讯作者：
    Fij Honglin
云南天文台月球激光测距研究与实验
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中国激光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    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
  • 通讯作者：
    熊耀恒
云南天文台一发多收激光测距系统设计与实现
  • DOI：
    10.14005/j.cnki.issn1672-7673.20161130.002
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    天文研究与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    翟东升;李语强;徐蓉;伏红林;张海涛;李祝莲;熊耀恒
  • 通讯作者：
    熊耀恒
GEO暗弱空间碎片目标搜索策略分析
  • DOI：
    10.14005/j.cnki.issn1672-7673.20160921.006
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    天文研究与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    汤儒峰;李语强;李荣旺
  • 通讯作者：
    李荣旺

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其他文献

基于超导探测器的白天卫星激光测距试验与研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    激光与红外
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李祝莲;翟东升;张海涛;皮晓宇;伏红林;李荣旺;李鹏飞;张蜡宝;李语强
  • 通讯作者：
    李语强
基于阵列探测技术的激光测距数据预处理方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    红外与激光工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张海涛;汤儒峰;李祝莲;李语强
  • 通讯作者：
    李语强
云南天文台的精密定轨系统
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    天文研究与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李荣旺;李语强
  • 通讯作者：
    李语强
利用双行根数计算太阳相位角的精度评估
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    天文研究与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李荣旺;李语强;周钰
  • 通讯作者：
    周钰
阵列探测技术在激光测距中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    红外与激光工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张海涛;李祝莲;汤儒峰;翟东升;李荣旺;皮晓宇;伏红林;李语强
  • 通讯作者：
    李语强

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李语强的其他基金

第22届国际激光测距研讨会
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    15 万元
  • 项目类别：
高精度月球激光测距及月球运动模型研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    330 万元
  • 项目类别：
    重点项目
空间目标漫反射激光测距联合测角资料精密定轨的研究
  • 批准号：
    10803019
  • 批准年份：
    2008
  • 资助金额：
    24.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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