Модернизация спутникового лазерного дальномера «Сажень-ТМ» в обсерватории «Светлое»

В. Б. Бурмистров¹, Е. В. Бурмистров¹, И. С. Гаязов², Д. В. Иванов², Г. Н. Ильин², А. В. Ипатов², Ю. В. Кацев³, В. В. Коваль^3,4, А. Ф. Корнев³, В. А. Митряев², И. А. Рахимов², С. Г. Смоленцев²

¹АО «НПК «СПП», г. Москва, Россия

⁴Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург, Россия

В соответствии с планами совершенствования и развития приборной базы радиоинтерферометрического комплекса «Квазар-КВО» в 2020 г. в обсерватории «Светлое» на основе установки и ввода в эксплуатацию новейшего лазерного излучателя, разработанного ООО «Лазеры и оптические системы», были выполнены работы по первому этапу модернизации квантово-оптической системы (КОС) «Сажень-ТМ».

В качестве источника излучения использован пикосекундный Nd:YAG лазер, построенный по схеме: задающий генератор — регенеративный усилитель — генератор второй гармоники. Задающий генератор представляет собой DFB-лазерный диод, работающий в режиме модуляции усиления и генерирующий лазерные импульсы длительностью 35 пс на длине волны 1064 нм [1–3].

Главная особенность лазерного излучателя — расширенный рабочий температурный диапазон (от –40 до +40°С), который обеспечивается главным образом за счет поддержания температуры корпуса излучателя лазера не ниже +20°С. Проведена доработка и наладка системы измерения дальности КОС «Сажень-ТМ» путем установки новых блоков высокоточной временной привязки.

С февраля 2021 г. выполнены лазерные наблюдения спутников различного класса на более чем 950 прохождениях. Оценки СКО измерений, полученные при формировании нормальных точек, находятся в пределах 8–30 мм в зависимости от высоты спутника: 8–13 мм — для низких спутников и 10–30 мм — для высоких, включая навигационные. Для среднеорбитальных спутников Lageos 1 и 2, используемых для внешней оценки точности наблюдений, а также для определения ПВЗ и других геодинамических параметров, среднее значение СКО измерений по 117 прохождениям составляет 15 мм. Таким образом, выполненная модернизация привела к улучшению точности измерений лазерного дальномера «Сажень-ТМ» более чем в 2 раза.

Литература

1. Корнев А. Ф., Давтян А. С., Балмашнов Р. В и др. Лазерный источник пикосекундных импульсов для прецизионной дальнометрии, локации и геопозиционирования // Труды ИПА РАН. 2018. Вып. 44. С. 83–89.
2. Davtian A. S., Koval V. V., Viktorov E. A., et al. 5 mJ-level Nd:YAG regenerative amplifier. International Conference Laser Optics (ICLO). IEEE, 2020. doi: 10.1109/ICLO48556.2020.9285399.
3. Kornev A. F., Balmashnov R. V., Kuchma I. G., et al. 0.43 J/100 ps Nd: YAG laser with adaptive compensation of thermally induced lens // Optics letters. 2018. Vol. 43, Issue 18. P. 4394–4397.