杨润泽，汤玉美，邱 剑，刘克富

(复旦大学信息科学与工程学院，上海 200433)

0 引言

在航天领域，液体推进剂具有比冲大、可自由调节推进动力、可多次点火等优势。航天发动机的液体推进剂的使用量和剩余情况以及实时流量是非常重要的飞行数据，需要精确测量并实时监控。

激光作为新兴技术以其高亮度、高方向性和高相干性等独特优势，可被应用于测距领域。激光的高方向性使其能在长距离传输的同时，仍保证极高的功率密度，可作为长距离的信号传输载体。激光的高相干性使其能够克服湍流等大气带来的负面影响，并且可进行精确的相位控制和测量。由此可见,激光在测距领域具有其独特的优势。本文研制了一种新型相位式激光液位测量装置，可对推进剂液位进行实时高频率精确测量。

1 几种常用液位测量技术原理及其特性

运载火箭对推进剂液位精度要求高，同时贮箱处于加速度大幅变化和振动剧烈的飞行工况中，这对液位测量装置提出了更高的要求。表1介绍了几种常用的液位测量装置的原理和特点，并分析比较了其在航天测量的适用性。

表1 液位测量方法比较[2]

由表1可见，相位式激光液位测量装置较之传统方法具有一定优越性，能满足航天发动机推进剂液位测量的要求。

2 运载火箭相位式激光液位测量系统

本文设计的相位式激光液位测量系统由激光发射器、信号接收器、反光板和实时监控与控制客户端组成。……