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[其他主题] 我国空间目标监测网建设

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kktt 发表于 2009-11-20 20:41 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 kktt 于 2009-11-20 21:30 编辑

国家航天局研究制定了二00六至二0二0年空间碎片行动计划发展纲要,预计在2020年建立完善独立自主的以数据库为载体的空间碎片探测预警系统。近期建设目标包括一套电磁篱笆,一台精密跟踪雷达,四台大口径望远镜,一套光电篱笆。以达到重点监测1000公里以下区域,碎片尺寸大于10厘米,监测能力达到20000个,并兼顾高轨区域。精策设备采用常规的高性能机械跟踪雷达,可以精确测量危险碎片的轨道,以预报对航天器的碰撞风险来保证安全。

http://www.bjkepu.gov.cn/webUser ... 90416064628_17_.doc

杨朋翠,施浒立,李圣明,《空间碎片地基雷达探测综述》,天文研究与技术:国家天文台台刊,2007年4期
(我国的)空间碎片“十一五”(2006年~2010年)计划指出,以低地球区域为重点,建设由光电望远镜和精密跟踪雷达组成的主体设备,与其他协作设备共同形成初步的地基监测网,初步形成10cm低地球轨道空间碎片的探测能力。根据计划目标,将进一步推进空间碎片的地基雷达探测,进行新型地基探测技术的研究,如电子篱笆技术等;重点开展地基雷达探测设备的研制,并于2010年建成精密雷达跟踪站。

摘自 国防科工委:空间碎片行动计划--空间碎片监测预警工程发展规划(2006-2010)
 楼主| kktt 发表于 2009-11-20 20:43 | 显示全部楼层

紫金山天文台姚安观测站

本帖最后由 kktt 于 2009-11-21 16:37 编辑

中国科学院紫金山天文台姚安观测站项目在姚安县西湖岭举行开工奠基仪式
浏览次数:181        【字体:大 中 小】        时间:2008年08月14日 17:00:57 来源:县政府办

    8月12日上午,中国科学院紫金山天文台姚安观测站项目开工奠基仪式在姚安县西湖岭隆重举行,标志着中国科学院紫金山天文台姚安观测站正式开工建设。
  中国科学院基建局副局长邢素英、中国科学院国家天文台副台长王宜、中国科学院紫金山天文台党委书记、副台长鲁春林、中国科学院紫金山天文台副台长蒋耀文、总装备部测通所五室副主任高昕、中共楚雄州委常委、州人民政府常务副州长董继理、楚雄州人大常委会副主任程建华、楚雄州人大常委会教工委主任付永新、中共姚安县委书记李自云、县委副书记、县人民政府县长李建波、县委副书记刘凯、县人大常委会主任胡雄、县政协主席华成、县委常委、县纪委书记杨雪斌和姚安县五班子领导、县级各部门主要领导、施工方及监理方代表参加了中国科学院紫金山天文台姚安观测站项目奠基仪式,并为奠基仪式剪彩、奠基培土。
  中国科学院基建局副局长邢素英宣布中国科学院紫金山天文台姚安观测站正式开工建设,中国科学院紫金山天文台党委书记、副台长鲁春林、中共楚雄州委常委、州人民政府常务副州长董继理了作讲话,中共姚安县委书记李自云致辞,县委副书记、县人民政府县长李建波主持奠基仪式。
  中国科学院紫金山天文台姚安观测站,是根据国家战略需求,为满足天文观测研究的需要,由中国科学院、紫金山天文台共同投资的国家科技基础设施项目。根据云南气象台提供的1995年至2005年共10年期间云南省各年睛天数排名,统计分析过去30年的气象资料,中国科学院台址资源调查专家组在云南省符合条件的21个县中进行初勘,经初勘后提出在云南省内潜在的夜间观测晴天数最多的站址位于华坪、宾川、姚安、元谋四个县区域内,属于西南地区的局部少云区,是夜间观测站的重要候选区域。经过专家组多次实地踏勘、论证评审,一致认为姚安县洋派水库“西湖岭”满足天文观测站的各项指标要求,是难得的良好观测站址。并于 2007年4月8日在南京紫金山天文台隆重举行了项目签约仪式,正式确定中国科学院紫金山天文台姚安观测站项目。该项目协议总投资3.4亿元,其中,2007年至2008年完成4000万元的第一期工程,2009年至2010年完成1亿元的第二期工程,今后逐步再追加投资2亿元,建成光电篱笆和光电阵,姚安天文观测站建成后将是中国最大的天文观测基地。
  为充分兼顾姚安经济社会的发展,中国科学院紫金山天文台将在建设自身科研基地的同时,为姚安建设一座天文科普馆,并开放部分设施供游人参观,同时,以姚安为名称向国际小行星命名委员会申请命名其发现并拥有命名权的一颗小行星。中国科学院紫金山天文台姚安观测站项目的实施将极大地提高姚安的知名度,促进姚安旅游产业开发,推动经济社会的发展。
http://www.yaoan.gov.cn/DisplayP ... aspx?contentid=1378

姚安观测站建于2008年1月,位于云南省楚雄彝族自治州的姚安县西湖岭。由于当地全年平均气温15.5℃,日照时间长,可与素有“日光城”之称的拉萨媲美。古城姚安不仅是我国“古西南丝绸之路”上的重要驿站,也是全国为数不多的历史文化名府。
  姚安观测站是根据国家战略需求,为满足天文观测研究的需要而建立的。2009年6月,紫金山天文台姚安观测站经过近10个月的艰苦建设,一期工程顺利完工,通过工程验收。该站总建筑面积1803平方米,包括综合大楼、4个3层直径6米的天文圆顶、站区供电系统、站区供水系统。工程的成功验收,标志着紫金山天文台姚安站建站工作初步完成,为紫台科研工作进一步发展提供了重要基础条件。根据规划,在未来几年中,紫金山天文台在建设自身科研基地的同时,将为姚安建设一座天文科普馆。而建成后的姚安天文观测站或将成为中国最大的天文观测基地。
http://www.pmo.ac.cn/jgsz/gctz/yagcz/

紫金山天文台姚安观测站建设进展顺利
来源:楚雄电视台      2009年5月22日        【字号 大 中 小】
紫金山天文台姚安观测站建设进展顺利
目前我国最大的天文观测基地——中科院紫金山天文台姚安观测站,自去年7月开工建设已来,工程建设进展顺利,目前基本工程已经完成。
在现场,记者看到,这个圆柱形的建筑就是放置天文望远镜的圆顶室了,现在基本工程已经结束,在6月中旬将进行天文望远镜的安装和调试,调试结束就可以进行天文观测了。
中科院紫金山天文台工会主席 王来成:圆顶安装好以后,就要安装望远镜,望远镜主要是作为天文(观测)用途。观测的主要目标是人造卫星和空间的一些其它目标,包括航天器。圆顶是个活动的,望远镜在露天情况下工作,工作时要把整个圆顶掀开,工作室暴露在天空下面,(让)望远镜充分发挥作用。望远镜取得的信息或者信号通过主控室处理以后,就直接输送到南京。
中科院紫金山天文台姚安观测站是由中国科学院、紫金山天文台共同投资的国家科技基础设施项目,项目协议总投资3.4亿元。观测站建设工程自去年7月份全面开工建设以来,在中科院紫金山天文台和工程承建方的共同努力下,工程得到了顺利推进。目前,观测站一期工程光电篱笆放置天文望远镜的圆顶室已经封顶、主控制室主体工程已经全部完工,正在进行设备安装,累计完成投资4200万元。
中科院紫金山天文台工会 主席 王来成:二期工程叫做光电阵,光电阵工程可能在年底前启动,投资设备加土建估计1个亿左右。
http://cxtv.dqccc.com/detail.asp?news_id=6668
 楼主| kktt 发表于 2009-11-20 20:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 kktt 于 2009-11-21 16:46 编辑

紫金山天文台盱眙观测站位于苏皖两省交界处的江苏省盱眙县铁山寺跑马山,东经118"28′,北纬32°44′,海拔高度180米。
  观测站地处铁山寺国家森林保护区内,森林覆盖面积21平方公里,山脚下的天泉湖水面面积9.5平方公里,山清水秀,生态环境良好,古代地质运动形成了跑马山一带顶平坡陡的特殊地貌,山顶有平地数百亩,四周视野开阔。相传当年朱元璋曾在此跑马而得名。
  观测站周围没有居民点和工业设施,具有较理想的夜天光条件。根据选址时的测量结果,夜天光(CCD测光)V星等为20.78等,B星等为21.38等,视宁度好于1角秒。
  盱眙站是我国唯一的天体力学实测基地,主要从事太阳系天体和人造天体动力学的实测研究。目前已装备了口径105/120厘米的近地天体探测望远镜和口径65/73厘米水平式空间碎片探测望远镜,以及其它一些小型专用望远镜。
  近地天体探测望远镜是我国口径最大的施密特望远镜,配备了国内性能最好的4K×4K 漂移扫描CCD探测器。近地天体探测望远镜主要用于搜索发现可能威胁地球的近地小行星,保卫地球安全。同时开展其它太阳系天体的实测研究。
  空间碎片探测望远镜用于观测人类遗留在太空的空间碎片(太空垃圾),为航天安全服务
http://www.pmo.ac.cn/jgsz/gctz/xygcz/
 楼主| kktt 发表于 2009-11-20 20:51 | 显示全部楼层
中国科学院紫金山天文台洪河天文观测站,始建于2003年6月,位于黑龙江省东部三江平原地区的洪河农场内,是我国地理位置最东的天文观测站点。
   洪河站主要从事空间目标与碎片观测,目前装备了4台光电观测设备,包括1套光电望远镜阵、1台精密跟踪望远镜和2台联动望远镜。
   光电望远镜阵是紫台科研人员提出并研制的具有原始创新思想的新型光电观测设备,也是目前我国观测空间目标与碎片数量最多的光电设备。
   近年来洪河站参加了“神舟”系列载人飞船、 “嫦娥一号”探测卫星的空间碎片监测等多项国家任务,为我国的航天安全事业做出了巨大贡献。
   洪河站还在不断发展之中,它将成为我国空间目标与碎片观测的重要基地之一。
http://www.pmo.ac.cn/jgsz/gctz/hhgcz/
 楼主| kktt 发表于 2009-11-20 20:53 | 显示全部楼层
吴连大
 男 1941年8月出生 紫金山天文台研究员 博士生导师
 吴连大同志一直从事天体力学和卫星动力学理论及其应用研究的工作,是中科院人造卫星观测研究系统的学术带头人。主持完成了国家、院部级重大重点科研项目有24项之多,其中获国家及省部级特、一、二等成果奖共6项,发表论文和内部研究报告各40余篇。被评为中科院“七五”重大科研任务先进工作者、国家科委“863”计划先进工作者、国家级“中青年有突出贡献专家”。我国“空间碎片协调委员会”成员兼观测组组长,中科院“空间目标和空间环境监测研究”创新团组首席研究员。做出多项开创性或突破性的工作:
在人造卫星轨道理论研究与测轨预报实践相结合的基础上,参加了我国研制“第一颗人造卫星轨道计算方案”的工作,这套方案和软件成功用于“东方红l号”卫星的测轨预报,为我国后来的轨道计算工作奠定了基础。
1. 主持完成了国家“卫星动力测地”任务,使我国的卫星测轨精度提高到米级,地心坐标的测定精度达到1米,建立了“WDC地心坐标系”,填补了我国在卫星动力测地领域的空白。
2. 完成了“人造卫星二阶理论的半分析、半数值方法”,受到了国内外同行的高度评价;完成了“短弧快速定轨”的研究,突破光学初轨计算精度的难题,建立了能剔除野值、达到最佳精度的“参考矢量法”;利用实测轨道,建立了我国第一个高精度的“PMO一2000大气模式”,填补了我国在大气模式建模方面的空白。
3. 完成了“我国失控卫星的捕获、长期跟踪和陨落期预报”的艰巨任务。
4. 采用光电结合的方法,首次成功地完成了卫星编目试验,建立了我国第一套卫星捕获、识别的技术方法。
目前,吴连大同志正在主持多项国家和省部级项目和参与国家规划工作。

http://www.pmo.ac.cn/tuanzhu/wld.htm
 楼主| kktt 发表于 2009-11-20 20:57 | 显示全部楼层
中国的卫星观测预报系统是苏联帮着建起来的。1958年,全国有20几个观测站点。虽然当时中苏是友好国家,但是苏联人的帮助不是无偿的,我们付出的代价,一个是我们得把观察到的数据提供一份给苏联(主要是美国军事卫星的数据);一个是苏联人提供的望远镜得用肥猪来换,一头肥猪换一架6厘米口径的光学望远镜

吴连大到“紫金山”的时候,全国的观测点只剩13个了,因为好多站点常年都观测不到卫星。那个时候,全世界只有美苏两个国家有能力发射卫星,所以太空中的卫星数量并不多,只有几百颗。

还有一件事,就是对卫星陨落的准确预报。一些失控或者已经到寿限的卫星,包括带有核燃料的“大目标”从太空陨落,如果燃烧不彻底,就会掉到地球上,带来严重的后果。所以对这些目标的预报非常有必要。吴连大成功地预报了美国天空实验室、俄罗斯核动力卫星和我国失控的第15颗返回式卫星的陨落。

最让吴连大满意的一件事是,他提出并实现了卫星预报的新概念。过去几十年,我国卫星观测预报的方式,是一个目标一个目标地观测,卫星动我也动。“我们拼了命,也就观测到1000颗了不起了。”吴连大的新概念是,从检测单个目标,转化成检测一个空域。这样,一个晚上就可以检测到2000多颗卫星。国家为此投资了5000万元,建设这个系统。2007年建成运行后,效果很好


一般而言,距离地表120到160公里以上就属于太空的范畴。2000公里以下属于近地空间,40000公里以上属于高轨,2000到40000公里属于中轨。

中、高轨各有1000多个目标(卫星以及直径大于10厘米的碎片),低轨则聚集着10000多个。10厘米以上的目标都是可以测出轨道和有编号的。在这些碎片的预报上,美国和俄罗斯的水平很高。美国通过相控阵雷达都能够观测到。俄罗斯与美国比相对弱一些,但也有雷达设备。吴连大介绍说,目前我国还主要是通过光学望远镜观测。国家863计划要求我们能够管住三四千个目标。“我们现在能观测到,但是遇到下雨天,光线不强的时候,我们还不能保证测出这么多目标的确切轨道。”吴连大说,要达到美俄的水平投资太大,美国一天的运行成本,超过我们一年的费用

http://www.pmo.jsinfo.net/wenben/2009/wulianda.htm
 楼主| kktt 发表于 2009-11-20 21:00 | 显示全部楼层
守卫航天安全 提高预警精度
——记紫金山天文台吴连大研究员


2009年2月11日,美俄两颗卫星在空间碰撞,俄罗斯的一颗失效的军事通信卫星与美国的铱星在地面800公里上空碰撞,导致美国的铱星失效,造成了举世瞩目的太空事件。事件发生后,美俄还互相指责对方的责任。但是这次事件,是一种警告人类的警钟,它告诉人们,空间碎片的危险客观存在,空间碎片的碰撞预警必须提到议事日程,刻不容缓,来不得半点马虎。
为此,我们采访了中国科学院紫金山天文台吴连大研究员,请他为大家讲解一下航天器安全。
记者:美俄卫星相撞的事件发生后,媒体报道了美俄还互相指责对方的责任。在您看来,避免这类事件的发生需要做哪些工作呢?
吴连大:这次事件的确可以说是一个严肃的警钟,它让人们第一次深刻认识到空间安全问题的严重性。
要防止这种事件的再次发生,我们需要做好两件事:第一,空间碎片编目,即需对所有的空间飞行器,包括,卫星,运载火箭和空间碎片进行长期观测,定期测定它们的轨道,为计算碰撞预警提供数据;第二,定期最好是每天,计算空间碎片和卫星的碰撞预警,发现有碰撞的可能性,就发出预警,让有动力的卫星,进行机动变轨,避免发生碰撞。
对于美俄这样的空间大国,他们均有能力做好这两件事,美国已经能对10000颗10厘米以上的空间碎片进行长期编目,俄罗斯的编目能力也在5000颗以上,这次碰撞的两颗卫星,肯定在他们的编目范围,他们肯定掌握了这两颗卫星的轨道。有了卫星的轨道,计算一天的碰撞预警,对于美俄来说,是没有问题的,对于700-800公里的轨道,精度可达十米的量级,发出预警是完全可能的。要我说,如果俄罗斯对失效卫星的预警不十分重视还可以理解的话,美国对自己的工作卫星不重视,没有每天计算碰撞预警,实在是太大意了,是美国的大意,大意失荆州造成了这次空间事故。
记者:面对这样的问题,这次事件给了我们什么样的启示呢?请为我们介绍一下我国目前的空间预警能力发展水平如何。
吴连大:这次空间事件,的确也为我国敲响了警钟。我国正在发展载入航天,不久我国还计划发展空间站,如果我们稍不注意,载入航天器发生碰撞,将是灾难性的。我们不能让航天英雄在空间碎片碰撞遇难。
为了我国航天器,特别是载入航天器的安全,我们也必须做好上面所说的两件事。我国虽然是一个空间大国,但在空间监视方面仍然能力有限,在卫星编目方面,与美俄的差距很大,我国现在的编目能力仍不超过1000个目标。而且,一个目标的观测量也太少,不能提供足够的全天候的观测数据,不能为碰撞预警提供精密的观测数据
造成观测数据少的原因,无非有两个:首先,我们没有大型的空间碎片观测设备,我们的大多数观测设备,一次只能观测一个目标,缺少多目标观测设备;再次,我国的观测设备的数量太少,特别是缺少全天候观测设备
我国选择每天的观测量不超过1000站圈(或称一个圈次),而美国的全年观测量早就超过了350万站圈,几乎是每天每个目标都能进行观测。缺少观测数据,这不仅限制了我国的编目数量,而且还限制了我国的编目精度。如果编目一个目标,至少需要一天观测一个站圈,我国选择的编目总数就不可能超过1000个。与完成全面的空间碎片碰撞预警差距在十倍以上,要改变这种状况,任重而道远
记者:预警精度的提高依赖于哪些因素呢?请您介绍一下预警的可信度是通过什么方法如何控制的。
吴连大:编目轨道的精度,显然与观测数量有关,编目轨道的精度低了,将会产生预警可信度的问题:如果轨道精度高,我们可以将预警门限设在100米,即当发现卫星和空间碎片的距离将在某个时刻小于100米,我们就发出碰撞预警,而在定轨精度低的时候,如只有1公里,我们的碰撞门限就不能设在100米,设在100米,就可能发生漏报情况。因此,我们不得不放大预警门限,例如,放大到1公里,这时我们的预警的碰撞,实际上可能根本不发生碰撞,这与地震预报一样,预警是需严格控制的,我们不能一发现卫星和空间碎片的距离小于1公里,就发预警,这样的预警发多了,就将成为“狼来了”,没有人相信了。显然,编目轨道的精度愈高,预警的门限愈小,预警的可信度就愈高。
当然,碰撞预警的精度,不仅与编目轨道的精度有关,它的精度还取决于我们掌握的空间环境精度,特别是对高层大气密度的实时掌握的精度。而高层大气密度是瞬息万变的,这是一个世界性的难题,为了克服这个困难,国外的对策是尽量缩短预警期。即必须每天(甚至需一天几次)进行预警,要进行这样的预警,不仅需要增加计算预警的次数,而且必须每天更新编目轨道,这又增加了观测网的负担。显然,对于我国来说,缩短预警期的办法并不可行。
记者:对于我国的航天器安全问题,您有什么样的看法或者建议呢?
吴连大:为了我国航天器的安全,特别是载人航天器的安全,我建议:
1、发展我国的空间碎片的观测设备,特别是全天候观测设备,如相控阵雷达等针对空域的多目标观测设备,提高我国空间碎片的观测数量,使我国的观测量达到每天5000-10000站圈,以保证碰撞预警的观测量
2、每天计算我国工作卫星与空间碎片的碰撞预警,专人负责,以保障我国卫星的安全,并逐步提高预警的精度;
3、在执行载人航天任务时,严密做好观测计划,保证可能与载人航天器轨道相交的300-500个空间碎片的观测,尽量提高这些重点目标的观测量,提高它们的测轨精度,提高碰撞预警的精度,保障我国载人航天器的安全;
4、利用我国的编目数据,对高层大气进行长期不断的研究,建立我国的大气模型,提高预报精度,尽量延长碰撞预警的有效期。
要完成以上工作,显然,不可能一蹴而就,任务任重道远,但我们必须从现在开始,全国一盘棋,迎难而上,不懈努力。
专家档案:
吴连大,1941年9月出生,江苏武进人,1964年毕业于南京大学天文系,历任中国科学院天文委员会委员兼天体力学和天体测量学科组组长,天文学报编委,创新团组首席研究员,中国科学院人造卫星观测研究中心主任,创新基地总工。现任中国科学院紫金山天文台研究员,《中国科学》编委,863专家组监理。吴连大完成的科研项目曾获国家及省部级特、一、二等成果奖共8项,发表论文40余篇,获张钰哲奖。被评为中科院重大科研任务先进工作者、国家科委“863”计划先进工作者、国家级“中青年有突出贡献专家”。

http://www.mrsta.com/Html/zhuanjiablog/938650.html
 楼主| kktt 发表于 2009-11-20 21:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 kktt 于 2009-11-20 21:15 编辑

中国科学院国家天文台乌鲁木齐天文站(以下简称“天文站” http://www.uao.ac.cn)始建于1957年,1999年4月与科学院其它天文台站一起首批进入中国科学院知识创新工程试点,2001年4月改为现名。

天文站是中国科学院射电天文重点实验室成员;是国家天文台的一个重要的天文学研究与实测基地、新技术创新基地、应用天文学研究和服务基地以及天文学高级人才培养基地;具有天体物理专业博士、硕士研究生培养点;是天文学博士后科研流动站设站单位;是国内重要的脉冲星和厘米波分子谱线观测研究基地;是国际甚长基线干涉测量(VLBI)网不可替代的台站,也是我国载人航天和探月工程、区域定位网等空间学科战略发展中不可或缺的重要台站;是国际上代表中国天文学科综合实力的成员之一。

天文站目前有四个野外观测站,拥有25米射电望远镜观测系统、40厘米高精度光电经纬仪观测系统、中国区域定位系统、GPS卫星定时定位系统、太阳色球望远镜系统、新建空间目标观测光电阵望远镜系统(预计2009年建成)、1米口径空间碎片望远镜等大型仪器设备和天文专业图书馆。另外,由天文站提出的在新疆建设100米口径大型望远镜,目前选址工作正在进行中,其科学目标得到了全国著名专家们和各级政府部门的大力支持。该设备的安装,将使天文站成为世界上同类百米大口径望远镜中继美国和德国之后的第三个。

天文站40厘米高精度光电经纬仪观测系统是国家总装重要观测设备,自建立三年以来,观测成绩每年在全国的5个台站名列第一,超额完成国家的各项任务。参加“神舟4,5,6”载人航天空间碎片监测预警和在轨观测,参加了探月工程一期“嫦娥一号”卫星空间碎片监测预警观测工作,并多次参加了我国国防军工试验观测任务,为我国国防、空间和航天载人发射提供观测重要数据,对建立我国自主空间碎片数据库发挥重要作用。

http://www.yingjiesheng.com/job-000-470-572.html
 楼主| kktt 发表于 2009-11-20 21:11 | 显示全部楼层
长春人卫站"40厘米空间碎片光电望远镜"项目通过验收

2009年11月17日,由中科院国家天文台组织,在长春人造卫星观测站对中科院紫金山天文台承担的“40厘米空间碎片光电望远镜”研制项目进行验收。国家天文台台长严俊研究员任验收组组长,验收组由中科院国家天文台、中科院长春分院、紫金山天文台、长春光机所及长春人卫站等有关方面专家组成。
    验收组听取了项目负责人紫金山天文台吴连大研究员做的研制报告、测试组的测试报告及使用单位的用户意见后。一致认为:该设备性能稳定,各项指标达到合同要求,技术资料完整。验收组专家一致同意该项目通过验收。
    长春人卫站40cm光电望远镜系统经过一年多时间运行,各项技术指标均达到设计要求,具有探测能力强、精度高,跟踪性能稳、快、准的特点,软件设计人性化,良好的网络通信功能,多重防飞车保护措施,大大地提高了设备自动化程度。
    该系统目前执行我国空间目标和空间碎片的常规探测工作,此项目通过验收标志长春人造卫星观测站的空间目标观测工作上了一个新台阶,继续保持对空间目标和碎片观测的优势地位。

                               
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http://www.cho.ac.cn/Item/155.aspx
 楼主| kktt 发表于 2009-11-20 21:20 | 显示全部楼层
本帖最后由 kktt 于 2009-11-21 17:05 编辑

青年科学家论坛第123次活动简报
2007年03月07日
空间目标光学测量的相关技术及新进展
——中国科协举办青年科学家论坛第123次活动

  中国科协“中国青年科学家论谈”第123次活动,于2006年12月14日,在中国科学院长春光学精密机械与物理研究所举行。中国科学院长春光机所光电探测室主任王建立研究员、中国科学院上海技术物理研究所方中华研究员和北京大学遥感所赵红颖副教授担任本次论坛的执行主席。
  本次论坛活动的议题是:空间目标光学测量的相关技术及新进展。围绕这一主题,主要开展了以下方面的讨论:
  1. 地基大口径光学观测技术面临挑战和新技术、新进展;
  2. 天基光学成像侦察技术新思想、新技术、新进展;
  3. 光学跟踪测量领域相关单元技术新进展。
  空间目标光学测量主要集中在两个方面:一是利用光学成像观测设备实现国家安全防护中诸如空间目标监视、弹道导弹防御、非合作目标逼近预警等任务;二是己方新型航天器、飞机、导弹等合作目标的飞行参数测量及定型。
由于这方面关键技术均属于国防军事科研机密,从国外获取的相关技术资料还很有限。美国的地基光电测量平台的先进代表有毛伊岛的先进光学系统(AOES)和星火靶场的地基深空探测系统。其它国家比如以色列、法国、德国等都代表国际上的先进水平,在机械结构设计、传感器配置、目标/背景特性分析、目标跟踪测量方案、数据处理方法等都进行了深入的研究。天基成像侦察的代表是美国的天基可见光侦察系统(SBV)。
  在国家十一五开局之年,邀请国内上述研究领域专家,就地基大口径光学观测技术面临挑战和新技术、新进展;天基光学成像侦察技术新思想、新技术、新进展以及光学跟踪测量领域相关单元技术新进展进行专题研讨,有利于及时总结经验、交流各自研究的最新进展,分析光学成像侦察领域现时期面临的发展机遇和挑战,为实现国防科研跨越式发展提供条件。
  中科院长春光机所副所长申德振研究员主持了简短的开幕式。简要介绍了中国科协青年科学家论坛的发展历程,论坛的主旨和目的,并结合光机所科研工作的特点提出了青年科学家论坛在工程技术类研究所的创新思想学术交流、促进年轻人才成长方面的重要作用。匡定波院士、王家骐院士及来自长春光机所、上海技物所、紫金山天文台、总装某基地定向能部、总装测通所等单位的二十一位专家学者及我所部分青年科研工作者和研究生共60余人参加了本次会议。
     围绕本次论坛活动主题,长春光机所王建立研究员作了题为《长春光机所地基光度/红外辐射特性测量及大口径光学相关技术发展现状》的报告,主要介绍了近代来光机所在光学特性测量方面的一些进展,和国内外大口径光学望远镜发展最近成果。上海技物所李春来博士作了题为《天基空间目标探测技术研究》的报告,介绍了国外此类技术的最新进展以及上海技术所在相关方面的进展。长春光机所陈波研究员作了题为《空间软X射线及紫外光学技术》的报告,上海技物所方中华博士后作了题为《美国天基监测和预警系统的建设和启示》的报告,紫金山天文台张晓祥副研究员作了题为《空间目标实时天文定位研究》的报告,介绍了光电望远镜在天文观测方面的应用,并提出了进一步需求。
  这些报告深入浅出、观点新颖,反映了大型地基光学观测设备及技术、天基光学成像、光学跟踪测量领域的新思想、新技术、新进展,在场专家学者、青年科技工作者、和旁听50多名在学研究生积极热烈的参与讨论,提出了不同见解。
   经过主题报告和认真热烈的讨论,与会青年专家达成以下共同观点:
  1. 应及时开展我国天基监测和预警方面的总体技术和关键单元技术的研究。国外从冷战时期开始,就进行研究和部署。国际军事竞争已经扩展到海、陆、空、天四维,尤其是“天”上,我们还很薄弱,还没有形成系统和网络。在十一五,我们国家已经下决心发展天基预警系统,作为科学院的研究所,应该抓住时机,把握机遇。
  2. 空间目标观测,不仅仅在国防军事领域,在天文观测领域也一样重要。目前最先进的空间目标监视系统还是冷战时期美苏两国为监视敌方导弹进攻及侦察卫星而建造的地基跟踪系统。在两大系统中共有50多部雷达及各种光学和光电探测器,每天平均进行15万次观测,以保持对约1万个太空物体的跟踪。它们能探测到低轨道上10cm大小和地球同步轨道上1m大小的碎片。我国也启动了“空间碎片研究行动计划”,已初步具备观测空间碎片的能力,并建立空间碎片动态数据库。此外,中科院南京天文仪器研制中心研制出一种精度高、光力强的太空垃圾探测望远镜,它将大大提高我国针对太空垃圾和人造卫星观测的精度。
  3. 地基系统的空间探测系统存在其固有的局限性,最主要的是受地球大气的限制。大气层对可见光与红外辐射有不容忽略的衰减作用,在大气辐射吸收的电磁波段内,几乎无法观测天体。即使观测辐射谱在大气透过辐射窗口内,也需要考虑大气透射率条件的限制。另外,对于红外波段,地球大气的背景辐射将对目标的红外辐射信号产生严重的干扰。而观测时间、天气、地面位置也严重限制了地基空间探测系统的应用。天基空间探测系统主要以卫星为探测平台,由于不受地面位置与地形的影响,也不受地球大气的影响,观测时间比较自由,但是天基系统研究与开发成本非常高,对系统、部件乃至元器件的要求也非常高,轨道相对固定,任务相对单一,到目前为止天基探测系统的实施都是针对特定的空间任务进行的。
  与会代表经过认真热烈谈论,一致建议为了开展我国空间目标光学特性测量,应尽快开展如下单元技术的攻关:
  1. 大口径主镜材料轻量化;
  2. 光学透射镜及反射镜先进加工工艺及设备;
  3. 凝视红外面阵焦平面探测;
  4. 高精度、高分辩率图像探测技术及应用;
  5. 大孔径光学系统检测技术;
  6. 大型高轴系精度跟踪架研制;
  7. 视轴稳定跟踪及系统精度补偿修正技术;
  8.   自适应光学系统工程应用技术。
  中国科协青年科学家论坛创办于1995年,是中国科协重要学术交流项目之一,论坛旨在推动青年科技工作者了解世界科技发展动态,营造良好的学术讨论环境和交流氛围,搭建高层次的学术交流平台,促进优秀科技人才和各学科学术带头人的发展。此次论坛是长春光机所第一次承办,从所领导、具体承办部门到青年科研人员都高度重视,积极参与,使这次论坛达到了预期的目的,受到了主办单位和与会者的好评。

http://www.cast.org.cn/n35081/n3 ... 36915/10212506.html
 楼主| kktt 发表于 2009-11-20 21:26 | 显示全部楼层
中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室在紫台成立

2009-9-4 8:55:49
   2009年7月21日,中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室在我台召开实验室成立揭牌暨学术委员会第一次会议。中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室于2008年12月经院批复成立,依托单位是紫金山天文台。实验室首届学术委员会委员、各学科带头人、实验室固定人员和紫台科技处管理人员参加了会议。有关部门领导应邀出席会议。
   
    会议宣布了院高技术局关于实验室主任、实验室学术委员会主任的任命:赵长印任重点实验室主任,鲁春林任重点实验室学术委员会主任。随后,鲁春林研究员宣布了首届学术委员会委员名单。
    赵长印主任代表实验室作工作报告。报告介绍了实验室的基本情况、人才队伍、研究方向和研究内容,详细阐述了近期的工作重点和远景规划。实验室学术委员会就工作报告进行了热烈讨论。与会代表们认为:我国航天事业发展对空间目标与碎片的观测研究提出了紧迫的需求,而紫金山天文台在该领域具有较好的研究基础和传统优势,依托紫台建立重点实验室有利于秉承传统,发扬优势,整合资源,为保障我国航天安全提供技术支撑。实验室在空间目标运动理论、空间目标和碎片探测、航天器碰撞预警、高层大气模型等方面的研究具有较好的工作基础,应当进一步投入力量,获得更多的成果。希望实验室继续以国家需求为牵引,利用自身的科研优势,为我国航天事业做出更大的贡献。会议还邀请了柳仲贵研究员、杨福民研究员作了学术报告。

http://www.pmo.ac.cn/xwzx/twkx/200908/t20090827_2449902.html
speed 发表于 2009-11-20 21:32 | 显示全部楼层
青年科学家论坛第123次活动简报
2007年03月07日
在十一五,我们国家已经下决心发展天基预警系统,作为科学院的研究所,应该抓住时机,把握机遇。
kktt 发表于 2009-11-20 21:20



接下来的十二五,将会有一大批卫星上天。
 楼主| kktt 发表于 2009-11-21 00:16 | 显示全部楼层
http://kjsp.bao.ac.cn/

国家天文台空间碎片预警中心
defencer 发表于 2009-11-21 11:20 | 显示全部楼层
长春光机所的王建立不简单,2002年9月至2004年6月,带领课题组成员完成空间目标监测网的4台大型光电望远镜的研制任务,后“进沙漠、上高原、下南方、跑北大荒”进行设备调试,保证设备的正常的服役,其本人被军方授予2004年度军口863先进个人荣誉称号
defencer 发表于 2009-11-21 11:22 | 显示全部楼层
马兰的那个定向能部,原来叫158工程指挥部,04年出现
 楼主| kktt 发表于 2009-11-21 16:43 | 显示全部楼层
发布时间:2006.10.08来源:紫金山天文台
紫金山天文台德令哈施密特光电望远镜及观测室改造通过验收

  8月上旬,中国科学院军工办组织专家在紫金山天文台青海德令哈观测基地对“德令哈施密特光电望远镜及观测室改造”项目进行验收。

  专家组听取了有关报告,查验了文档材料、光电望远镜和观测室。他们认为,该项目按照任务书的要求,完成了各项工作。改造后的施密特光电望远镜及观测室达到了任务书确定的功能和指标。望远镜操作使用方便、性能稳定,在“神舟六号”空间碎片监测预警任务中发挥了重要作用,运行状况良好。该项目顺利通过专家组验收。

  空间碎片探测望远镜系由原紫金山天文台43/60厘米施密特望远镜改造而成。2005年4月10日顺利安装在德令哈基墩上,经过一系列装调和联调,4月22日进入观测试运行。望远镜的观测任务由中科院空间目标与碎片观测研究中心统一管理。从试运行到2006年7月19日,一年多时间里,施密特望远镜共观测到423 目标,观测圈数合计为13488 圈。2005年9月1日至18日参与了“神舟六号”飞船碰撞预警有关的空间碎片观测任务。一年多时间的使用表明:施密特光电望远镜的机械、电控和观测软件运行正常。观测资料精度达到改造任务书的要求。
 楼主| kktt 发表于 2009-11-21 16:51 | 显示全部楼层
王建立,男,1971年出生,博士,研究员。现为长春光机所光电探测研究室主任,五四青年奖章获得者,中国青年科技工作者协会会员,是长春光机所最年轻的学术带头人。
  目前从事的研究领域有地基空间目标光电探测技术、光电精密跟踪控制技术、光电精密测量误差补偿技术、大口径望远镜总体技术、大型军用光电系统总体集成技术等。
  他首先提出并采用加速度滞后补偿方法,增大电视跟踪系统中、低频段带宽,提高了光电系统的跟踪精度;他从传统的速度、加速度品质因数和系统频率特性角度对加速度滞后补偿作用进行了理论分析并应用于实践,该技术已经成功使用在长春光机所新研制的军用大型光电经纬仪电视跟踪系统中,大大提高了光电经纬仪电视跟踪系统跟踪快速运动目标的能力,将国内靶场光电经纬仪电视跟踪能力提高到了一个新的高度,为国防事业做出了突出贡献,同时创造了巨大的经济效益;他还建立了光电跟踪系统仿真模型和传递函数参数测试方法,采用该方法将目前光电跟踪伺服系统的调试时间由几个月缩短为几天;他在国内首先采用红外成像探测、黑体模拟激光标定技术,实现了激光回波的定量测量。他在国内首先采用科学级CCD成像测量结合光谱滤波技术和低速稳定跟踪技术,白天探测能力在国内居领先水平。
  王建立作为第一负责人承担了某基地XX回波测量系统项目,仅用一年时间就成功完成(是类似产品研制周期的三分之一),在国家高技术军事试验中发挥了巨大作用,其中的多项技术指标创造了国内和光机所第一,得到863-XXX领域专家的高度评价,该项目在技术、可靠性、周期等多方面创造了国内大型光电设备研制的记录。他负责的XX光电经纬仪伺服分系统,其跟踪能力达到国际先进水平,他负责研制的光电望远镜项目已经完成验收,在国家空间目标探测等方面成绩显著。他目前正在领导4米级大口径光电望远镜三期重大创新方案设计工作。
  2003年,王建立被评为长春光机所十大技术标兵;2004年被评为军口863先进个人;2005年被评为吉林省创新拔尖人才;2006年被评为吉林省省直机关十大杰出青年和第六届“长白青年科技奖”特优奖。

http://baike.baidu.com/view/676787.html
 楼主| kktt 发表于 2009-11-21 16:53 | 显示全部楼层
这个激光回波测量系统是不是和863-805重大专项有关?

===

http://www.jljgdj.org/QNGZ/qcfc/2008/QNGZ_QCFC_WZ_12.html

2004年7月,所里再次让我负责某基地“卫星回波测量系统”的研制任务。该项目技术难度很大,按正常进度需要两到三年才能完成。但用户提出为配合国家某重大军事试验的要求,必须在一年内完成,否则影响军事试验的进度。面对研制任务周期紧、任务重、技术上从来没有人尝试过、几乎找不到国内外相关参考资料的严峻现实,我带领项目组的同志,放弃无数休息时间,潜心研究,攻破了一个又一个技术难关,渡过了一个又一个不眠之夜,终于在2005年7月,实现设备按期出所进行外场测试。

我清楚记得,那是去年7月24日,在新疆地表温度高达40多度的炎热夏天,我们的设备运达沙漠深处的某基地。这一次我不仅有技术压力,还有政治压力。因为9月18日军委首长要亲临现场观摩试验,我们设备的工作实况直接接入了演示大厅。这可真是只许成功不许失败啊。为了能准确地测量出数据,为了让精度达到设计目标,我每天早6点(相当我们凌晨3点)起床,凌晨2点(相当我们晚11点)才睡。力争在有限的时间里,把数据收集得多一些。这样对比分析起来更充分,最后的胜利就紧紧地攥在手里。经过一个多月的艰苦奋战,我们赢得了8月份试验的圆满成功!该项目创下了光机所设备研制历史上的多项记录,军方高层领导给予了高度评价。我也因此获得了2005年吉林省创新拔尖人才称号;2006年3月又被所里破格提拔为研究员。
defencer 发表于 2009-11-21 17:00 | 显示全部楼层
http://www.cfa.ustc.edu.cn/Guest_Pages/newsdetail.aspx?id=37
2001年“十大天文科技进展”评选揭晓
2."空间目标侦察监视系统(9201工程)"通过技术鉴定

http://www.cae.cn/experts/detail.jsp?id=844
  陈鲸(1940.11.17 -)  。通信与信息系统专家。出生于安徽省怀宁县。1963 年毕业于合肥工业大学,获学士学位。曾任低截获概率信号重点实验室学术委员会委员。现任某研究所高级工程师、博士生导师。
  陈鲸同志长期从事空间目标监测领域的技术研究与工程实践。[卫星监测设备]获1996年度国家科技进步一等奖。主持首套空间目标监测系统的研制,获2004年度国家科技进步一等奖。参与主持研制的国外星载合成孔径雷达数据信号接收处理系统。 
    2005年当选为中国工程院院士。
 楼主| kktt 发表于 2009-11-21 17:16 | 显示全部楼层
http://chineseoptics.net.cn/qikan/manage/wenzhang/1674-2915(2009)01-0010-07.pdf

3 对卫星成像的大口径地基光电观测设备方案设想

(1)基于国内外相关设备情况,若开展“ 对低轨卫星成像的地基光电望远镜系统”的研制,口径定位在1.8m是现实可行的,从镜体毛坯料的购买到加工都是可以解决的。
(2)主系统采用卡式结构,能同时满足可见3~5μm及8~12μm两个红外波段的观测为最好,以可见为主。
(3)系统应是一个功能可扩展的公用光学平台( 可开展环境热控、跟踪架控制、镜体控制、镜体清洁、光学准直、卫星跟踪、低轨卫星跟踪成像及高次波前补偿和激光反卫等实验)。
(4)系统采用地平式结构跟踪架,固定站工作方式。
(5)基于SOR 3.5 m的实验结果:对800 km轨道高度的人造卫星进行成像时,可分辨30 cm尺寸细节,该系统所表现出的分辨能力为0.1"。对 轨道高度为340 km的低轨卫星,若能分辨30 cm尺寸细节,设备的分辨能力应为0.2"左右。若要克服大气扰动(1~2")的影响,必须采用自适应光学技术。
(6)该系统中的自适应光学技术的方案应重点选择基于液晶技术的双频向列相液晶器件构成的自适应系统,同时,研制发展基于MEMS技术的静电薄膜镜构成的自适应系统,以保证系统紧凑、结构简单。

4 结束语

大口径光电望远镜具备较高的集光能力和分辨力,配备上AO系统及主动光学系统后展现出了非凡的探测能力,在天文观测、航天领域具有巨大潜在应用价值。在这一领域,我们和科技发达国家还存在很大的发展差距,随着相关单元技术的进步和积极的技术积累,开展2~4m级大口径望远镜系统的研制已成为可能,这是一种带有领域性的系统技术。
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