申请/专利权人：中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站

申请日：2023-11-14

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117783058A

主分类号：G01N21/59

分类号：G01N21/59;G01N21/01

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.16#实质审查的生效;2024.03.29#公开

摘要：本发明公开一种测量斜程大气透过率的方法及系统，包括以下步骤发射激光脉冲至观测目标，记录主波信号；根据时间信息记录脉冲主波时刻；接收由观测目标返回的回波信号；记录回波时刻；处理主回波配对，精确测量激光脉冲从地面站到卫星间的往返时间t；识别并处理回波信号，统计单位时间内回波光子个数N；依据回波光子数N与斜程大气透过率T函数关系，获取并记录T值。本发明的技术方案能够请基于激光测距系统回波光子数与大气透过率的函数关系，利用激光测距系统获取并统计单位时间内的光子数，通过数学反演得到斜程大气透过率，不仅保留了激光测距系统高精度、高灵敏度的优势，同时实现了大气透过率昼夜观测。

主权项：1.一种测量斜程大气透过率的方法，其特征在于，包括以下步骤：发射激光脉冲至观测目标，记录主波信号；根据时间信息记录脉冲主波时刻；接收由观测目标返回的回波信号；记录回波时刻；处理主回波配对，精确测量激光脉冲从地面站到卫星间的往返时间t；识别并处理回波信号，统计单位时间内回波光子个数N；依据回波光子数N与斜程大气透过率T函数关系，获取并记录T值；其中，所述回波光子数N与斜程大气透过率T函数关系为：计算每秒钟探测到的平均回波光子数Np： 其中，PD为C-SPAD探测概率；PFA为C-SPAD虚警概率；θj为方位或俯仰的跟踪误差；计算接收到的噪声光子数nb： 其中，Nλ为背景亮度，在夜间可利用天光背景星等计算；θr为接收视场角；q为干涉滤光片透过波段与接收光学系统和接收器件的响应波段之比；τG为距离门宽度；计算平均光子数Ns：Np-nb＝Ns3将Ns带入公式4，得斜程大气透过率T： 其中，E激光单脉冲能量；S为每焦耳能量的光子数；As为卫星上反射器的有效面积；Ar为接收镜的有效面积；Kt为发射系统的效率；Kr为接收光学系统的效率；T为当地大气透过率；η为接收光电器件的量子效率；β为衰减效率；R为测站到卫星的斜距；θt为激光光束发散角；θs为卫星反射器的光束发散角。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站 一种测量斜程大气透过率的方法及系统

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