刘恩超,李新,张允祥,杜沈达,2,郑小兵

(1中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,安徽 合肥 230031;2中国科学技术大学,安徽 合肥 230026)

0 引 言

星载激光测高仪采用主动式的星载激光光源,可以通过发射、捕获、反演的方式获得高精度的地表高程信息,相关技术的开发和利用是航天大国的竞争焦点之一[1,2]。2003年,美国利用搭载于ICESat卫星的对地观测激光测高系统进行格陵兰岛的冰面检测,其测高精度优于0.15 m[3]。2016年,我国发射了资源三号02星激光测高试验性载荷用于辅助光学载荷立体测图,其测高精度优于1.0 m[4,5]。2018年,美国发射了多波束ICESat-2单光子激光测高卫星,在森林地区相对测高精度优于0.75 m,在平静湖面的相对测高精度优于0.06 m[6]。2019年,我国高分七号(GF-7)卫星搭载了一套双波束激光测高系统,用于辅助光学相机1:10000立体测绘[7]。

由于星载激光测高载荷受发射振动、环境变化等因素的影响,卫星参数的实验室设计值与实际值存在偏差,因此不可避免地影响激光测高精度。而为了获得高精度的激光测高数据,就必须开展激光测高仪的在轨几何检校。目前,激光测高仪的在轨几何检校主要有地面探测器定标法、地形定标法、机载雷达成像法。其中,基于地面探测器的检校法是现有方法中精度最高的,也是工程中应用最多的方法。

基于地面探测器的地面靶标检校法需要在地面场按一定规则布设激光足印探测器阵列,在卫星过顶时捕捉激光足印的能量信号、几何信息和时间信息,为激光测高数据的在轨检校提供数据[8−10]。……