一种卫星激光测距的漂移误差修正方法

YNAO OpenIR > 应用天文研究组

	一种卫星激光测距的漂移误差修正方法
	汤儒峰; 李知非; 翟东升; 李祝莲; 伏红林; 曹进; 黄凯; 李语强
申请（专利权）人	中国科学院云南天文台
专利号	ZL202310139275.2
申请号	CN202310139275.2
	2023-04-25
申请日期	2023-02-21
公开（公告）号	CN115840232A ; CN115840232B
公开日期	2023-03-24
IPC 分类号	G01S17/08G01S7/497
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	授权
授权日期	2023-04-25
学科领域	天文学 ; 天体测量学
产权排序	1
摘要	本发明涉及电数字数据处理领域，具体涉及一种卫星激光测距的漂移误差修正方法。该方法包括获取卫星测距数据以及地靶测量数据；对所述地靶测量数据进行信号识别，根据地靶信号识别结果计算出地靶平均回波光子数以及对应的地靶漂移误差；将计算得到的地靶漂移误差加入到所述卫星测距数据中，对卫星测距数据进行信号识别，根据卫星信号识别结果计算出卫星平均回波光子数以及对应的卫星漂移误差；将计算得到的地靶漂移误差和卫星漂移误差加入信号识别后解算的结果中，得到修正后的结果。经过本方法处理卫星激光测距数据，可以使测距数据质量有所提高。
主权项	1.一种卫星激光测距的漂移误差修正方法，其特征在于，从实测数据出发结合理论模型对漂移误差进行修正，该方法包括以下步骤：获取卫星测距数据以及地靶测量数据；对所述地靶测量数据进行信号识别，根据地靶信号识别结果计算出地靶平均回波光子数以及对应的地靶漂移误差；将计算得到的地靶漂移误差加入到所述卫星测距数据中，对卫星测距数据进行信号识别，根据卫星信号识别结果计算出卫星平均回波光子数以及对应的卫星漂移误差；将计算得到的地靶漂移误差和卫星漂移误差加入信号识别后解算的结果中，得到修正后的结果。 2.如权利要求1所述的卫星激光测距的漂移误差修正方法，其特征在于，对所述地靶测量数据进行信号识别，根据地靶信号识别结果计算出地靶平均回波光子数以及对应的地靶漂移误差，包括：对地靶测量数据进行信号识别，结合标称值计算地靶系统延迟；统计信号光子数与信号到来前的噪声光子数，结合测量时间计算噪声触发概率与信号探测概率，进而计算得到信号触发概率；由所述信号触发概率计算出地靶平均回波光子数以及对应的地靶漂移误差。 3.如权利要求1所述的卫星激光测距的漂移误差修正方法，其特征在于，所述对卫星测距数据进行信号识别，根据卫星信号识别结果计算出卫星平均回波光子数以及对应的卫星漂移误差，包括：对卫星测距数据进行信号识别，统计信号光子数与信号到来前的噪声光子数；根据测量时间计算噪声触发概率与信号探测概率，进而计算得到信号触发概率，由信号触发概率计算出卫星平均回波光子数以及对应的卫星漂移误差。 4.如权利要求3所述的卫星激光测距的漂移误差修正方法，其特征在于，所述卫星激光测距的漂移误差修正方法中，漂移误差的计算方法，包括：设目标实际距离值为，漂移误差为：式中，为激光飞行距离。 5.如权利要求4所述的卫星激光测距的漂移误差修正方法，其特征在于，激光飞行距离的计算公式为：式中，为信号回波持续的时间段长度，为该时间段内信号的探测概率，为该时间段内每一个探测概率所对应的距离值。 6.如权利要求4所述的卫星激光测距的漂移误差修正方法，其特征在于，所述卫星激光测距的漂移误差修正方法，还包括：基于单光子探测系统的探测概率模型计算得到漂移误差模型，基于探测概率解算激光飞行距离，根据激光飞行距离计算出加权平均值作为探测概率解算距离值。 7.如权利要求6所述的卫星激光测距的漂移误差修正方法，其特征在于，所述卫星激光测距的漂移误差修正方法中，卫星测距数据的修正结果为：其中，为卫星测距结果，为地靶测距结果，为地靶标称值，为对应光子数的漂移误差，为卫星回波光子数，为地靶回波光子数。 8.如权利要求7所述的卫星激光测距的漂移误差修正方法，其特征在于，探测概率计算时包含平均回波光子数，通过统计实测数据结果得到探测概率，再由探测概率计算平均光子数；其中，探测概率服从泊松分布，当平均回波光子数为时，探测器探测到个光电子的概率为：工作在加有距离门的盖革模式下，一个距离门时间分为三个时间段：回波信号到来前、回波信号持续时间内以及回波信号结束；其中，第一段时间内和第三段时间内，只有噪声光子进入探测器，第二段时间内为信号光子和噪声光子共同进入探测器。 9.如权利要求8所述的卫星激光测距的漂移误差修正方法，其特征在于，第一段时间内，设噪声回波光子数量为：探测器被噪声触发的噪声触发概率为：；第二段时间内，设信号回波光子数量为，噪声回波光子数量为,探测器在第二段时间被触发概率为：；信号触发概率为：；其中，当信号回波光子数远远大于噪声回波光子数时，信号触发概率为：；信号探测概率为：；当信号到来前的噪声触发概率为，信号探测概率为时，信号回波光子数为：；噪声回波光子数为：，噪声进入到探测器在时间上为均匀分布。 10.如权利要求9所述的卫星激光测距的漂移误差修正方法，其特征在于，第一段时间长度为, 第二段时间长度为，第二段时间的噪声回波光子数为：。
语种	中文
专利代理人	王清娟
代理机构	北京腾远知识产权代理事务所（普通合伙）
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25881
专题	应用天文研究组
作者单位	中国科学院云南天文台, 云南省昆明市官渡区羊方旺396号
第一作者单位	中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	汤儒峰,李知非,翟东升,等. 一种卫星激光测距的漂移误差修正方法. ZL202310139275.2[P]. 2023-04-25.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN115840232A-一种卫星激光测（738KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文
CN115840232B-一种卫星激光测（823KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文