于欢欢，高鹏骐，沈　鸣，郭效忠，杨大陶，赵　有

(1. 中国科学院国家天文台，北京　100012；2. 中国科学院大学，北京　100049)



空间碎片激光测距探测能力分析*

于欢欢1,2，高鹏骐1，沈鸣1，郭效忠1，杨大陶1，赵有1

(1. 中国科学院国家天文台，北京100012；2. 中国科学院大学，北京100049)

针对利用激光测距技术探测空间碎片这一新的发展趋势，基于国内外现状和未来探测的需求，首先对空间碎片激光测距的探测成功率进行了理论计算；其次计算分析了望远镜口径大小、激光器单脉冲能量及重复频率与可探测空间碎片大小及探测距离之间的关系。研究结果表明，采用大功率激光器与大口径望远镜可有效地提高空间碎片的探测能力。为满足探测微小空间碎片(尺寸在20 cm左右)的需要，建议采用能量在2 J～3 J之间、重复频率为100 Hz的激光器和口径1.2 m以上的望远镜。

激光测距；空间碎片；脉冲能量；重复频率

空间碎片的存在严重影响了在轨航天器的安全, 国际上很多国家开展了空间碎片探测技术的研究。目前空间目标的观测手段主要有光电探测、雷达、电子篱笆和卫星激光测距(Satellite Laser Ranging, SLR)等，其中卫星激光测距技术单次测量精度已提高到亚厘米级, 目前正向毫米级发展。采用激光测距技术探测空间碎片，探测精度比其它探测手段提高一至两个数量级[1]。

澳大利亚的电子光学系统有限责任公司(Electro Optic Systems Pty Ltd, EOS)研制出了主动式空间碎片激光测距系统。该系统可以准确地探测到1 000 km轨道高度内小于10 cm的碎片，测距精度优于1 m，测角精度2″，最远距离达3 200 km，定轨精度小于5 m，轨道预报精度小于200 m (24 h)。……