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《GB/T42647-2023星载激光测高仪在轨场地定标方法》

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一、星载激光测高仪：开启空间测绘新纪元

（一）工作原理：光的精准丈量

星载激光测高仪的工作原理基于激光测距。简单来说，

它从卫星平台发射激光脉冲，激光束穿越大气层抵达地

面目标，随后反射回卫星。通过精确测量激光脉冲从发

射到接收的时间延迟，结合光在真空中的传播速度，便

能计算出卫星到地面目标的距离。例如，当激光脉冲从

卫星发射到地面再返回卫星，若时间延迟为t，光在真空中速度为c，则卫星到地面目标距离d=c\timest/2。这一基本原理看似简单，却为复杂的空间测绘奠定了基础。

（二）在航天领域的关键地位;

在航天领域，星载激光测高仪是获取高精度地形数据的

核心装备。在绘制月球表面地形图时，其能精确测量月

球表面的起伏，为后续的月球基地选址等任务提供关键

地形信息。在地球观测方面，可用于监测极地冰盖的变

化，为研究全球气候变化提供数据支持。它就如同航天

领域的“眼睛”，能洞察地球及其他天体表面的细微变化。

（三）技术演进：从基础到前沿

早期的星载激光测高仪技术相对简单，测量精度有限。

随着激光技术、探测器技术以及数据处理技术的不断发展，现代星载激光测高仪在测量精度、测量范围以及数据获取效率等方面都有了质的飞跃。多光束技术的应用，使得一次测量能够获取多个地面点的高程信息，大大提高了测绘效率。单光子探测技术的引入，极大地提高了;

测高仪在弱信号条件下的探测能力，从而实现更高精度

的测量。

二、在轨场地定标：为测高仪精准“导航”

（一）定标意义：数据精准的基石

在轨场地定标对于星载激光测高仪获取高精度数据至关重要。卫星在发射过程中的振动、太空环境的复杂变化等因素，都会导致测高仪的测量参数发生漂移。若不进行定标，测量数据的误差将不断积累，严重影响数据的准确性和可用性。通过定标，可以对这些误差进行修正，确保测高仪始终输出高精度的测量数据。

（二）与卫星测绘精度的关联

卫星测绘精???直接依赖于星载激光测高仪的测量精度。准确的高程数据是构建高精度三维地形图的基础。在城;

市规划中，精准的地形测绘数据能帮助规划者更好地设

计道路、建筑等基础设施。而这些都离不开星载激光测高仪在轨场地定标的支持。若定标不准确，测绘精度将大打折扣，可能导致规划出现偏差，造成资源浪费。

（三）行业发展推动：标准化引领前行

《GB/T42647-2023》标准的出台，为星载激光测高仪在轨场地定标提供了统一规范，有力推动了行业发展。

它促使相关企业和科研机构按照标准流程进行定标操作，提高了定标结果的可靠性和可比性。这有利于促进整个星载激光测高行业的技术交流与合作，加速新技术的推广应用，推动行业向更高水平发展。

三、定标一般要求：严谨的定标准则

（一）场地选择：严苛条件筛选;

1.地形平坦度要求

定标场地的地形平坦度是关键因素之一。标准规定，场地内一定区域的地形起伏应控制在极小范围内。在一个边长为100米的正方形区域内，地形高差不得超过10厘米。这是因为地形起伏过大会干扰激光束的传播路径，导致测量误差增大。平坦的地形能保证激光束垂直射向地面并均匀反射，提高测量精度。

2.视野开阔度考量

场地需具备开阔视野，无高大建筑物、树木等遮挡物。以一个典型的定标场地为例，其周边500米范围内应无高于10米的障碍物。遮挡物会阻挡激光束传播或产生反射干扰，使测高仪接收到错误信号。开阔的视野能确保激光束自由传播，准确获取地面反射信号。;

3.地质稳定性重要性

地质稳定性关乎定标长期准确性。定标场地应处于地质稳定区域，避免地震频发带、断层附近等地段。若场地存在地面沉降、滑坡等地质活动，探测器位置会发生变化，导致定标数据出现偏差。稳定的地质条件能保证定标场地在长期使用中保持稳定，为测高仪提供可靠定标基准。

（二）环境因素：微妙影响不可忽视

1.大气条件影响

大气条件对激光传播影响显著。大气中的气溶胶、水汽等成分会吸收和散射激光能量，改变激光传播速度和方向。在雾霾天气下，激光能量衰减明显，测量误差增大。标准要求在定标时需同步测量大气参数，如大气温度、;

湿度、气压、气溶胶光学厚度等，以便后续对测量数据

进行大气校正，减少大气因素带来的误差。

2.光照条件约束

光照条件也需严格控制。过强的背景光会干扰测高仪对激光回波信号的接收，降低信噪比。因此，定标操作通常选择在日出前、日落后或阴天等光照较弱时段进行。这样能保证测高仪接收到清晰的激光回波信号，提高测量准确性。

四、定标数据获