【中國儀器網(wǎng) 時事聚焦】2018年7月27日凌晨對于全國各地的天文愛好者來說都是一個難忘的夜晚，因為在這天晚上上演一出21世紀以來持續(xù)時間長的月全食與15年一遇的火星大沖。月全食、火星大沖兩項天文奇觀一起上演，我國多地天空紅月高懸，感覺垂手可得。那么月球到地面的距離到底有多遠，究竟如何測量的呢？
在現(xiàn)代地月激光測距技術誕生以前，我們的祖先們常用的測量地月距離的方法有：幾何三角法、視差法、掩星法。直到1962年，美國和蘇聯(lián)分別開始進行地月激光測距試驗，但當時只能測量月面漫反射回波，測量精度十分很有限。1969年7月21日美國阿波羅11號登月成功,人類次踏上了月球的表面，登月宇航員帶了一個激光后向反射器陣列，并將其放置在月面預定位置上。此后，美國和前蘇聯(lián)先后在月球上面放了5個可供進行激光測月的角反射器陣列。正是這些月面角反射器陣列的出現(xiàn)，地月激光測距技術成為了的地月距離測量手段。
我國的衛(wèi)星激光測距工作始于1972年，至今已經(jīng)歷了從代到第三代的發(fā)展過程。2015年末至2017年初，應用天文研究組對1.2米望遠鏡進行了全面升級。在此期間，我國研究人員齊頭并進，多次組織研討會，學習國外成功經(jīng)驗。終于于2018年1月22日，云南天文臺1.2米望遠鏡測距系統(tǒng)成功探測到月面反射器Apollo15的激光回波，實現(xiàn)了中國月球激光測距從無到有的突破。
激光測距技術不僅應用于地月測距，在觀察大陸板塊運動、改進地球重力場和地心引力常數(shù)、確定地球和海洋潮汐變化的規(guī)律、監(jiān)測空間碎片等方面皆有重要作用，它是現(xiàn)代定位觀測手段中單點采樣精度高的一種。激光測距技術在我國的軍事和智慧交通領域，已經(jīng)取得了顯著的成就，具有非常廣闊的應用前景。
在現(xiàn)代軍事中，激光測距技術是激光在軍事上應用早和成熟的技術。自1960年臺激光器——紅寶石激光器發(fā)明以來，人們便開始了激光測距的探索。激光測距技術因具有測量度高、測程遠、抗干擾能力強、隱蔽性好等優(yōu)點，在常規(guī)兵器中已廣泛使用，正在逐步取代普通光學測距手段。
其中，機載脈沖激光測距儀可以用來裝備武裝直升機的導彈指令制導和固定翼飛機，用于封鎖支援的光電飛行器等，以及用來攔截飛機和導彈的攻擊。機載脈沖激光測距儀具有測程遠、測距精度高、重復頻率高、束散角小的優(yōu)點。
艦載脈沖激光測距儀包括水面艦載和潛艇潛望兩大類。水面艦載脈沖激光測距儀用來裝備常規(guī)火控和對空防御的海軍艦只，全天候監(jiān)視、跟蹤空中目標物；潛艇潛望脈沖激光測距儀目前采用兩種組合方式，種將激光測距儀、圖像增強器和熱成像儀裝于其潛望鏡中，而距離顯示器、觸發(fā)按鈕等分別裝于操作手上方或附近。其優(yōu)點是傳輸光路中激光損耗小，但光束飄移，不易捕獲目標，第二種將上面三部分均裝在潛望鏡底部，整個系統(tǒng)的安裝，調(diào)試、拆卸均很方便，但采用這種方法的激光束要通過12m長的潛望鏡管和15—20塊透鏡，能量損耗較大。
云高激光測距儀利用脈沖激光測距儀來測量云層垂直高度的儀器。這類激光測距儀主要用來測量機場的云層高度，也可用來測量衛(wèi)星發(fā)射點的云層高度，為飛機的起降或衛(wèi)星發(fā)射提供安全的氣象數(shù)據(jù)，是現(xiàn)代軍事中不可缺少的儀器。
在物聯(lián)網(wǎng)智能交通領域中，由于激光測距傳技術沒有實質性的障礙，不會阻礙交通的正常運行，因此道路安全方面有非常廣泛的應用。激光測距技術的應用方向主要包括：激光測速傳感器、汽車防撞系統(tǒng)、車流量監(jiān)控、車型描畫、車輛行人違法監(jiān)測以及其他一些精密監(jiān)控測量中的應用等。
其中，激光測速儀是激光測距技術在交通管理領域中較早的應用。激光測速儀采用激光測距的原理，對被測物體進行兩次有特定時間間隔的激光測距，取得在此時間間隔內(nèi)被測物體的距離變化，從而得到該被測物體的移動速度。
汽車防撞探測器也廣泛的應用到汽車碰撞預防系統(tǒng)中，利用激光測距技術可以準確的識別汽車和前后汽車之間的距離，當汽車間距小于預定安全距離時，汽車防碰撞系統(tǒng)便對汽車進行緊急剎車，或者對司機發(fā)出報警，大量的減少了道路交通安全事故。
在道路監(jiān)測領域，也是激光測距技術大顯身手的地方。利用激光光束對監(jiān)測的路面進行掃描，當遇到有車輛、行人違法違規(guī)的行為時，激光測距的距離值就會發(fā)生改變，因此達到了道路無人監(jiān)控的目的。
實際上，激光測距傳感器的運用范圍遠遠不至上述這些，它還被廣泛應用于：電力水利、網(wǎng)絡通訊、環(huán)境保護、地質探測、警務消防、建筑爆破、鐵路交通等眾多領域。目前，激光測距儀器也逐漸朝著小型化、簡單化、高精度的方向發(fā)展，隨著數(shù)字處理技術的發(fā)展，激光測距技術也將變的更加完善，我們相信，激光測距技術將會改善我們的社會生活，為我國的發(fā)展做出更多貢獻。
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