[发明专利]获取空间目标与观测站距离的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及天体测量领域，更具体的说，是涉及获取空间目标与观测站距离的方法及装置。

背景技术

在下一代空间监测技术中，空间目标激光测距（Satellite Laser Ranging，SLR）是测量观测站的单光子探测器与空间目标之间的距离的技术，空间目标激光测距是指从观测站的激光发射器发出激光脉冲，经空间目标反射面反射后的微弱回波（一个或多个光子）被观测站的单光子探测器探测，通过精确测量激光脉冲往返时间可算出观测站的单光子探测器与空间目标的距离。

单光子探测器在被开启后可以探测微弱回波，而单光子探测器的工作周期（被开启和被关闭的时间差）很短，一般在1000纳秒，为了让单光子探测器可以探测到微弱回波，需要控制单光子探测器在微弱回波反射至单光子探测器之前被开启。可以根据微弱回波的传输速度(光速)和单光子探测器与空间目标的反射面之间的距离，确定出微弱回波从空间目标的反射面传输至观测站的单光子探测器的时间，从而计算出开启单光子探测器的时间，该方法为事先预报方法。

发明人在实现本发明创造的过程中发现，利用事先预报方法获得的观测站的单光子探测器与空间目标的反射面之间的距离仍然具有误差，而现有技术中没有对观测站的单光子探测器与空间目标的反射面之间的距离进行修正的方法，这样可能会导致开启单光子探测器的时间计算错误，而不能使单光子探测器探测到微弱回波。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种获取空间目标与观测站距离的方法及装置，以克服现有技术中由于没有对观测站的单光子探测器与空间目标的反射面之间的距离进行修正的方法，这样可能会导致开启单光子探测器的时间计算错误，而不能使单光子探测器探测到微弱回波的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种获取空间目标与观测站之间距离的方法，包括：

A、获得所述空间目标的预测位置信息，所述预测位置信息包括所述空间目标的预测光学位置信息与时刻的对应关系；

B、根据所述空间目标的预测位置信息，确定出下一时刻所述空间目标可能出现的空间区域，所述空间目标在所述空间区域的位置信息为预测位置信息；

C、获取所述下一时刻所述空间区域的电子图像，并记录拍摄所述电子图像的开始时刻和结束时刻；

D、将所述开始时刻和所述结束时刻的平均值作为所述电子图像的曝光时刻，并将所述曝光时刻叠加在所述电子图像中；

E、根据所述电子图像获得所述空间目标在所述电子图像的实际位置信息；

F、依据所述预测位置信息与所述实际位置信息，计算出所述空间目标的光学位置偏差量；

I、重复步骤B至步骤F，获得不同时刻的所述空间目标的光学位置偏差量；

G、根据所述不同时刻的空间目标光学位置偏差量，计算出当前时刻所述空间目标与所述观测站的距离修正值；

H、根据所述距离修正值以及所述当前时刻所述空间目标与所述观测站的预测距离，获得当前时刻所述空间目标与所述观测站的修正距离。

其中，在步骤H后所述方法还包括：

K、根据所述修正距离，计算所述观测站中的探测器的开启时间。

其中，所述步骤G包括：

I1、获得所述光学位置偏差量与不同时刻之间对应关系信息；

I2、获取初始条件参数；

I3、依据距离偏差的预测函数，且以所述初始条件参数、所述当前时刻、所述空间目标当前时刻的预测光学位置信息为所述距离偏差的预测函数的自变量，计算出所述当前时刻所述空间目标与所述观测站的距离修正值。

其中，所述步骤I2具体包括：

依据光学位置信息偏差量预测函数，且以所述不同时刻的预测光学位置信息、所述不同时刻、所述初始条件参数为所述光学位置信息偏差量预测函数的自变量，以所述不同时刻光学位置偏差量为所述光学位置信息偏差量预测函数的因变量，利用最小二乘法计算出所述初始条件参数。

其中，所述光学位置信息包括仰角和方位角，所述光学位置信息偏差量预测函数包括：方位角偏差量预测函数以及仰角偏差量的预测函数。

一种获取空间目标与观测站之间距离的装置，包括：

第一获取模块，用于获得所述空间目标的预测位置信息，所述预测位置信息包括所述空间目标的预测光学位置信息与时刻的对应关系；

第一确定模块，用于根据所述空间目标的预测位置信息，确定出下一时刻所述空间目标可能出现的空间区域，所述空间目标在所述空间区域的位置信息为预测位置信息；