长春人卫站激光测距系统圆满完成观测天宫一号飞行器任务

20163月至20184月,长春人卫站卫星激光测距系统持续观测天宫一号飞行器,共取得105圈有效数据,圆满完成观测任务。 

卫星激光测距是通过测量激光信号从地面站到空间目标的往返时间,获得空间目标距离信息的技术,精度远高于光电观测和雷达技术。天宫一号上的角反射器为激光测距提供了良好的实验平台。20163月,天宫一号所处轨道高度约400公里,长春人卫站从那时起积极开展了对天宫一号的跟踪与监测,为其精密定轨发挥重要作用。 

2016323,长春人卫站率先实现了天宫一号飞行器的地面激光测距,取得首圈高精度激光测距资料。当年共获取22圈资料。自2016年起,天宫一号飞行器轨道持续降低,运行速度加快,过境时间缩短,观测难度逐渐增大。长春人卫站激光测距研究室组织技术力量升级仪器设备,针对目标轨道降低、预报误差大的特点,加装大视场导星系统。在不利天气情况下,见缝插针,积极组织观测,与兄弟台站开展有效沟通,保障了任务的有效完成。2017年首次实现了目标在白天条件下的成像跟踪,当年共获取52圈资料。 201838,长春人卫站激光测距系统获得目标的最后一次观测资料,2018年前三个月资料总数量达到31圈。201842815分左右,天宫一号目标飞行器再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域,绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。至此,长春人卫站观测天宫一号飞行器任务圆满完成。 

长春人卫站激光测距系统在精确测定目标轨道、确定目标状态方面发挥了独特作用。系统不仅能在夜间可见期正常捕获目标,也能在目标进入地影的不可见期,以及在晨昏、甚至白天获得观测资料。据统计,系统观测总圈数中非夜间可见期情况超过一半,有力地补充了观测资料数量。另一方面,长春人卫站激光测距系统的高重复频率测量可以有效地分辨目标的不同反射器,了解目标的姿态变化,从而更精确地预测目标轨道和再入地点。

1 天宫一号飞行器概念图

2 长春人卫站激光测距系统对天宫一号飞行器观测资料数量统计

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中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站

中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站成立于1958年2月,是多学科、多方向的综合性天文研究基地。 长春人卫站研究领域包括空间目标精密测定轨、卫星动力学、天文地球动力学和天体物理学。

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