[发明专利]星载激光测高仪有源光斑能量探测器检测标定平台及方法

权利要求书

1.一种星载激光测高仪有源光斑能量探测器检测标定平台，其特征在于：用于等效模拟不同出射激光能量、不同大气条件下的卫星激光测高仪脚点能量密度，针对星载激光测高仪的指向角误差在轨标定中在地面激光足印范围内布设的激光探测器进行检测评估；设置激光发射模块、能量调节模块、光束整形模块、能量监控模块和数据处理模块，

所述激光发射模块包括激光器驱动电源、主激光器、备用激光器和偏振分光棱镜，所述驱动电源分别连接主激光器和备用激光器，主激光器输出光束直接透射通过偏振分光棱镜，备用激光器输出光束经过偏振分光棱镜反射后与主激光器指向同一方向，能够在主激光器能量不稳定或出现其他故障的情况下替换主激光器使用；

所述能量调节模块由三块衰减片组成，分别为连续可调衰减片、四级阶跃可调衰减片和十级阶跃可调衰减片，所述连续可调衰减片、四级阶跃可调衰减片与十级阶跃可调衰减片沿光束传播方向依次排列，用于对激光器输出光束的能量进行连续调节与阶跃调节；

所述光束整形模块包含光束整形镜、第一分束镜、反射镜与第二分束镜，所述光束整形镜将激光器输出的光束能量分布由高斯分布转化为均匀分布，当光斑内各点能量均匀，探测器只要在光斑范围内，其能量响应都是一致的；所述第一分束镜折转光束，便于测试过程中激光探测器的安置，并透射部分光束至能量监控模块，用于对激光器的发射能量的实时监控；所述第二分束镜与反射镜配合，产生两束能量相等的激光束，为探测器的标定提供两个能量密度相同的测试工位；

所述能量监控模块包括能量计和数据传输模块，能量计的探头能够单独响应每发激光脉冲的能量，能量计数据传输模块将检测结果实时传输至上位机；

所述数据处理模块包括上位机，与光束整形模块产生的两束能量相等的激光束相应，两个测试工位上的激光探测器分别接入上位机；上位机用于读取能量监控模块的各项数据，对激光器输出脉冲能量进行实时监控，以及从激光探测器中读入激光探测器的响应值，根据能量监控模块的数据判断激光探测器的响应是否正确，得到检测结果。

2.根据权利要求1所述星载激光测高仪有源光斑能量探测器检测标定平台，其特征在于：主激光器和备用激光器的输出为1064nm的近红外光。

3.根据权利要求1所述星载激光测高仪有源光斑能量探测器检测标定平台，其特征在于：所述能量计的探头为对红外波段响应度较好的锗材料光电探头。

4.一种基于权利要求1或2或3所述星载激光测高仪有源光斑能量探测器检测标定平台的检测标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先需要输入激光探测器所检测的项目，包括激光探测器的被测能级和档位；上位机通过串口的方式与能量监控模块进行通信，读取能量监控模块的激光脉冲能量信息，判断此时激光发射模块是否正常工作，若激光发射模块的激光能量不满足测试条件，则应该停止检测，等待下一次时机；

2)上位机根据激光探测器的数据接口，与激光探测器进行通信，获得被测激光探测器的状态信息和能级数据；状态信息用于判断激光探测器是否处于正常工作的状态，以确保本次测试真实有效；能级信息用来和被测项目进行比对，从而判断该次测试是否合格；

3)对同一激光探测器的不同档位和能级的响应进行测试，分析激光探测器能级检测结果与相应能级的设计数值之间差异，从而为判断该激光探测器所处不同档位和不同能级时的响应一致性和稳定性提供数据支撑；

4)对一个激光探测器的检测完毕后，出具单个激光探测器的检测报告；在一批激光探测器检测完毕后，出具这一批激光探测器的整体检测报告并分析这一批激光探测器的实测值与理论值的差异，进行一致性分析，从而确定该批次激光探测器的探测性能的差异，为激光探测器精度分析提供依据。

5.根据权利要求4所述的检测标定方法，其特征在于：步骤3)中，对于每一次的检测结果均进行置信度的分析，并对检测结果进行存储，以便后续调用。