卫星激光测距

satellite laser ranging，SLR

定义：利用激光测距仪在地面上跟踪观测装有激光反射棱镜的卫星，测定测站到卫星距离的技术和方法。

学科：地球物理学_地球重力学_其他

相关名词：激光 脉冲 光速 大地测量

【延伸阅读】

卫星激光测距就是测量激光脉冲在观测站和卫星之间的往返飞行时间Δt乘以光速C，从而计算出卫星到测站的距离。这项技术的基本原理是从地面站发射一束非常短暂的激光脉冲到装有反射镜的卫星上，当激光脉冲到达卫星后被反射镜反射回地面站，地面站通过接收返回的激光脉冲并记录其往返时间，再结合光速计算出地面站与卫星之间的距离。

卫星激光测距技术起源于20世纪60年代。随着科技的发展，卫星激光测距整个工作过程都是伺服系统通过GNSS时间频率接收机自动跟踪卫星进行测距，对卫星的测距从预报、观测到处理，全部由计算机控制操作完成，其应用范围已从大地测量领域扩展到地球动力学、地震科学、卫星导航等多个领域，是现代空间大地测量领域中的一项重要的技术手段。运用卫星激光测距观测数据可以精密测定卫星或航天器的运行轨道，精密测定测站地心坐标，建立和维护全球地球参考框架，研究地球质心的位置变化与地球自转，确定地球引力场长波分量及其时间变化，实现全球范围的高精度时间传递，以及测定其他地球动力学参数等。

激光测距系统的测距精度，从20世纪60年代初的米级精度逐渐提高到分米级、厘米级，以及目前的亚厘米级，正在向着毫米级精度发展。在测距能力上，随着激光测距技术应用领域的拓宽，多种用途的卫星都安装了激光后向反射器实施激光测距观测，目前轨道高度36000公里的同步卫星也能进行激光测距，而激光测月的实现更使得测距能力达到了38万公里。在测距频率上，激光器技术的发展使得激光测距的频率由最初的每秒一次发展到目前的每秒几千次甚至更高。在测距波长上，采用双波长或多波长激光测距系统，利用不同的波长来进行大气延迟的修正，以消除大气模型修正的误差，提高测距精度。在自动化程度上，从初期的人工目视手动观测，发展到现在的计算机跟踪，国际上个别台站还实现了全自动观测。在观测时段上，从最初的夜间测距发展到现在的白天和夜间连续观测。在地面观测站的建设上，随着参与激光测距的国家不断增加，地面测站的分布越来越合理，从初期的数个台站发展到目前50多个观测站，分布在地球上除南极洲以外的所有大陆洲上。为了实现全球范围内的卫星激光测距，国际上建立了一个由多个地面站组成的网络——国际激光测距服务。这些地面站共同协作完成对指定卫星的跟踪和测距任务，为科学研究提供数据支持。

（延伸阅读作者：中国测绘科学研究院副编审 邓国臣）

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