CN102508225A - 双轴激光遥感仪器地面检测定标***及检测定标方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双轴激光遥感仪器地面检测与定标***，包括模拟回波发生器、二维移动平台、大口径长焦距平行光管和光束质量分析仪；大口径长焦距平行光管的一侧设置有分束镜和角锥棱镜，另一侧设置有全反镜；模拟回波发生器由光电转换器、延时器、光纤输出激光器、光纤和电控光纤衰减器组成；光纤输出激光器与光纤的一端连接，光纤的另一端位于大口径长焦距平行光管的另一侧，光纤另一端的端口位于大口径长焦距平行光管的焦平面上，并固定在二维移动平台上。本发明检测与定标***能够获取被测主被动激光遥感仪器的远场光束质量分布和探测能力，并且能够获取被测主被动激光遥感仪器的几何结构因子。

Description

双轴激光遥感仪器地面检测定标***及检测定标方法

技术领域

本发明属于激光主动遥感探测领域，涉及双轴激光遥感仪器地面检测定标***，还涉及该***对主被动激光遥感仪器的***参数-探测能力、远场光束质量分布、***几何结构因子进行检测与标定的方法。

背景技术

自激光诞生以来，激光科学技术迅猛发展。激光遥感仪器作为一种主动遥感探测技术已广泛应用于星球测量、空中目标检测、激光大气传输、全球气候预测、气溶胶辐射效应及大气环境等研究领域。激光遥感***的工作原理是由激光器发出的激光束脉冲进入大气，由望远镜接收激光束与大气或被照射物体作用后产生的散射回波信号，并经光学分光处理和光电检测***转换后，输入信息处理设备(多为计算机)进行数据反演处理，以期获得距离、光谱、图像等信息。

随着激光遥感仪器应用范围的扩大和应用需求的提高，人们对***的探测能力及***稳定性要求也越来越高，这也对遥感***的地面定标及测试性能提出了更高的要求。激光遥感仪器的探测能力指标主要包括***探测精度、准确度、探测范围(最大测程、最小测程)、测距分辨率和探测概率(虚警率、漏警率)。除了探测能力，激光探测***还有很多性能参数需要标定和测试，这些参数包括激光能量、激光脉宽、重复频率、激光发散角、激光远场分布、***延迟常数、***最小探测灵敏度、接收视场角、光轴配准度。在这些需要精确标定和测试的参数中，除了与激光特性相关的参数已有统一的测试方法之外，其它的***参数目前尚无标准的商业器件或相关装置对其精确标定，这给仪器探测性能的标定带来了困扰。而且同一台仪器在经历不同状态变化后，其性能参数会发生变化，特别是***的几何结构因子，几何结构因子的变化将直接影响到***的探测能力。这就要求能有标准的仪器或设备能对其进行测试，并及时标定出变化情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种双轴激光遥感仪器地面检测与标定***，以便于能对激光遥感仪器的***性能和仪器参数进行***化、定量化的检测与标定。

本发明的另一个目的是提供上述***对主被动激光遥感仪器的探测能力、远场光束质量分布和***几何结构因子进行高精度的检测与标定的方法。

本发明所采用的技术方案为，双轴激光遥感仪器地面检测与定标***，包括模拟回波发生器、二维移动平台、大口径长焦距平行光管和光束质量分析仪；大口径长焦距平行光管的一侧设置有分束镜和角锥棱镜，大口径长焦距平行光管的另一侧设置有全反镜；模拟回波发生器由光电转换器、延时器、光纤输出激光器、光纤和电控光纤衰减器组成；光电转换器和延时器位于分束镜与光纤输出激光器之间，分束镜用于将由被测激光遥感仪器发出的脉冲激光分为两部分，并将其中一部分脉冲激光反射给光电转换器；光电转换器用于将由分束镜反射的脉冲激光转换为电信号；延时器用于电信号的延时；光纤输出激光器用于将被延时后的电信号触发后输出脉冲激光，光纤输出激光器与光纤的一端连接，光纤的另一端位于大口径长焦距平行光管的另一侧，光纤另一端的端口位于大口径长焦距平行光管的焦平面上，并且固定在二维移动平台上；电控光纤衰减器设置在光纤上；光束质量分析仪的光敏面放置在大口径长焦距平行光管被全反镜反射的焦平面上。

本发明所采用的另一个技术方案为，利用上述双轴激光遥感仪器地面检测与定标***获得被测激光遥感仪器探测能力的方法，包括以下操作步骤：

步骤1：被测激光遥感仪器发出脉冲激光，脉冲激光经过分束镜被分为两部分；

步骤2：其中一部分脉冲激光经过大口径长焦距平行光管折射后进入全反镜，由全反镜反射后进入光束质量分析仪光敏面上，形成发射激光光斑，光束质量分析仪采集该发射激光光斑获取被测激光遥感仪器的远场光束质量分布；

步骤3：另一部分脉冲激光经过分束镜的反射进入光电转换器转换为电信号，再经过延时器的延时后触发光纤输出激光器，光纤输出激光器通过光纤由光纤的另一端输出经过电控光纤衰减器衰减后的脉冲激光，脉冲激光经过大口径长焦距平行光管变为平行光，其中一部分平行光经过角锥棱镜的180°反射后再通过大口径长焦距平行光管的透射和全反镜的反射后射向光束质量分析仪的光敏面上，形成模拟回波光斑；而另一部分平行光作为远距离的模拟回波进入被测激光遥感仪器并给出输出信号；

步骤4：通过光束质量分析仪比较发射激光光斑和模拟回波光斑的位置，调整被测激光遥感仪器和激光遥感仪器地面检测与定标***的相对位置，使得发射激光光斑和模拟回波光斑在光束质量分析仪上重合，实现被测激光遥感仪器与激光遥感仪器地面检测与定标***的光路对接；

步骤5：待被测激光遥感仪器与激光遥感仪器地面检测与定标***的光路对接好后，调整电控光纤衰减器的衰减倍数，使被测激光遥感仪器的输出信号达到探测极限，利用能量计检测光纤输出激光器输出能量值，并根据电控光纤衰减器衰减倍数值获取激光遥感仪器的最小可探测能量数值P_rmin，根据公式(1)，得到被测激光遥感仪器的探测能力：

$R_{\max }={\left(\frac{{\mathrm{KP}}_t{\mathrm{\τ}}_0{\mathrm{\τ}}^2{A}_r\mathrm{\σ}}{{\mathrm{\π}}^2{\mathrm{\θ}}_t^2{P}_{r\min }}\right)}^{\frac{1}{4}}---\left(1\right)$

式中，R_max是激光遥感仪器可探测到的最远距离即探测能力，K是由光束质量分析仪测得的光束质量分布，P_t是光纤输出激光器输出功率，τ₀是光学***效率，τ为被测激光遥感仪器到目标距离上激光大气透过率，σ为被探测目标的雷达截面，A_r是接收光学***孔径面积，θ_t是发射光束发散角，P_rmin是激光测距***的最小可探测功率，也即***探测灵敏度。

本发明还采用的技术方案为，利用上述的双轴激光遥感仪器地面检测与定标***获得被测激光遥感仪器几何结构因子的方法，包括以下操作步骤：

步骤1：被测激光遥感仪器发出脉冲激光，脉冲激光经过分束镜被分为两部分；

步骤2：其中一部分脉冲激光经过大口径长焦距平行光管折射后进入全反镜，由全反镜反射后进入光束质量分析仪光敏面上，形成发射激光光斑，光束质量分析仪采集该发射激光光斑获取被测激光遥感仪器的远场光束质量分布；

步骤3：另一部分脉冲激光经过分束镜的反射进入光电转换器转换为电信号，再经过延时器的延时后触发光纤输出激光器，光纤输出激光器通过光纤由光纤的另一端输出经过电控光纤衰减器衰减后的脉冲激光，脉冲激光经过大口径长焦距平行光管变为平行光，其中一部分平行光经过角锥棱镜的180°反射后再通过大口径长焦距平行光管的透射和全反镜的反射后射向光束质量分析仪的光敏面上，形成模拟回波光斑；而另一部分平行光作为远距离的模拟回波进入被测激光遥感仪器并给出输出信号；

步骤4：通过光束质量分析仪比较发射激光光斑和模拟回波光斑的位置，调整被测激光遥感仪器和激光遥感仪器地面检测与定标***的相对位置，使得发射激光光斑和模拟回波光斑在光束质量分析仪上重合，实现激光遥感仪器与激光遥感仪器地面检测与定标***的光路对接；

步骤5：利用二维移动平台记录被测激光遥感仪器和激光遥感仪器地面检测与定标***实现对接时光纤另一端端面的位置，记录为(L₀，0)；通过二维移动平台控制光纤另一端端面在长焦距大口径平行光管焦平面上水平移动，同时监测被测激光遥感仪器输出信号情况，记录激光遥感仪器输出信号变为临界点时二维移动平台的位置，二维移动平台的移动位置相对于(L₀，0)其二维移动位置记为(L_L，0)和(L_R，0)；通过二维移动平台控制光纤另一端端面在长焦距大口径平行光管焦平面上竖直移动，同时监测被测激光遥感仪器输出信号情况，记录激光遥感仪器输出信号变为临界点时二维移动平台的位置，二维移动平台的移动位置相对于(L₀，0)其二维移动位置记为(L_U，0)和(L_D，0)；根据公式(2)得到激光遥感仪器几何结构因子，也称几何重叠因子：

${\mathrm{\δ}}_1=\frac{L_L+L_R}{2f}-\frac{L_0}{f}$ ${\mathrm{\δ}}_2=\frac{L_U+L_D}{2f}-\frac{L_0}{f}---\left(2\right)$

式中，f为大口径长焦距平行光管的焦距，δ₁为被测试激光遥感仪器在水平方向上的几何结构因子，δ₂为被测试激光遥感仪器在竖直方向上的几何结构因子。

本发明的有益效果是，能够准确地获得被测主被动激光遥感仪器的远场光束质量分布和探测能力，并且能够准确地获得被测主被动激光遥感仪器的几何结构因子，以解决星载仪器在经历各种温度、热真空环境实验前后，几何结构因子发生变化而无法精确标定的难题。

附图说明

图1为本发明的激光遥感仪器地面检测与标定***的结构原理图。

图中，1.分束镜，2.光电转换器，3.延时器，4.光纤输出激光器，5.光纤，6.电控光纤衰减器，7.二维移动平台，8.全反镜，9.大口径长焦距平行光管，10.光束质量分析仪，11.角锥棱镜，12.准直扩束***，13.脉冲激光器，14.接收望远镜，15.信号处理电路。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种双轴激光遥感仪器地面检测与定标***，包括模拟回波发生器、二维移动平台7、大口径长焦距平行光管9和光束质量分析仪10；大口径长焦距平行光管9的一侧设置有分束镜1和角锥棱镜11，大口径长焦距平行光管9的另一侧设置有全反镜8；模拟回波发生器由光电转换器2、延时器3、光纤输出激光器4、光纤5和电控光纤衰减器6组成；光电转换器2和延时器3位于分束镜1与光纤输出激光器4之间，分束镜1用于将由被测激光遥感仪器发出的脉冲激光分为两部分，并将其中一部分脉冲激光反射给光电转换器2；光电转换器2用于将由分束镜1反射的脉冲激光转换为电信号；延时器3用于电信号的延时；光纤输出激光器4用于将被延时后的电信号触发后输出脉冲激光，光纤输出激光器4与光纤5的一端连接，光纤5的另一端位于大口径长焦距平行光管9的另一侧，光纤5另一端的端口位于大口径长焦距平行光管9的焦平面上，并且固定在二维移动平台7上；电控光纤衰减器6设置在光纤5上；光束质量分析仪10的光敏面放置在大口径长焦距平行光管9被全反镜8反射的焦平面上。

上述***中，光纤输出激光器4的输出波长为1064nm，脉冲频率在1hz～1000hz可调；光纤5为单模光纤，芯径为9um；电控光纤衰减器6采用型号为SUN-FVA-T的台式衰减器；大口径长焦距平行光管9采用透射式***，焦距为4米，口径为500mm，采用大口径长焦距平行光管9产生大口径的平行光束，该平行光束的指向和能量都可以精确控制和标定的，该大口径光束用以模拟被大气、物体等反射或散射产生的回波光束，利用该回波光束可以对激光遥感仪器进行模拟探测，对探测结果进行分析和计算就可以得到激光遥感仪器全方位的性能参数指标；角锥棱镜11作用为将模拟回波光束180度反射回大口径长焦距平行光管9；光束质量分析仪10采用相干公司的Beammaster刀口式光束分析仪。

其中，被测激光遥感仪器包括脉冲激光器13、准直扩束***12、接收望远镜14和信号处理电路15。

利用本发明提供的双轴激光遥感仪器地面检测与定标***获得被测激光遥感仪器探测能力的方法，包括以下操作步骤：

步骤1：被测激光遥感仪器的脉冲激光器13发出脉冲激光，脉冲激光被准直扩束***12准直扩束后，经过分束镜1被分为两部分；

步骤2：其中一部分脉冲激光经过大口径长焦距平行光管9折射后进入全反镜8，由全反镜8反射后进入光束质量分析仪10光敏面上，形成发射激光光斑，光束质量分析仪10采集该发射激光光斑获取被测激光遥感仪器的远场光束质量分布；

步骤3：另一部分脉冲激光经过分束镜1的反射进入光电转换器2转换为电信号，再经过延时器3的延时后触发光纤输出激光器4，光纤输出激光器4通过光纤5由光纤5的另一端输出经过电控光纤衰减器6衰减后的脉冲激光，脉冲激光经过大口径长焦距平行光管9变为平行光，其中一部分平行光经过角锥棱镜11的180°反射后再通过大口径长焦距平行光管9的透射和全反镜8的反射后射向光束质量分析仪10的光敏面上，形成模拟回波光斑；而另一部分平行光作为远距离的模拟回波进入被测激光遥感仪器由接收望远镜14接收，经过信号处理电路15处理后并给出输出信号；

步骤4：通过光束质量分析仪10比较发射激光光斑和模拟回波光斑的位置，调整被测激光遥感仪器和激光遥感仪器地面检测与定标***的相对位置，使得发射激光光斑和模拟回波光斑在光束质量分析仪10上重合，实现被测激光遥感仪器与激光遥感仪器地面检测与定标***的光路对接；

步骤5：待被测激光遥感仪器与激光遥感仪器地面检测与定标***的光路对接好后，调整电控光纤衰减器6的衰减倍数，使被测激光遥感仪器的输出信号达到探测极限，利用能量计检测光纤输出激光器4输出能量值，并根据电控光纤衰减器6衰减倍数值获取激光遥感仪器的最小可探测能量数值P_rmin，根据公式1，得到被测激光遥感仪器的探测能力：

$R_{\max }={\left(\frac{{\mathrm{KP}}_t{\mathrm{\τ}}_0{\mathrm{\τ}}^2{A}_r\mathrm{\σ}}{{\mathrm{\π}}^2{\mathrm{\θ}}_t^2{P}_{r\min }}\right)}^{\frac{1}{4}}---\left(1\right)$

式中，R_max是激光遥感仪器可探测到的最远距离即探测能力，K是由光束质量分析仪10测得的光束质量分布，P_t是光纤输出激光器4输出功率，τ₀是光学***效率，τ为被测激光遥感仪器到目标距离上激光大气透过率，σ为被探测目标的雷达截面，A_r是接收光学***孔径面积，θ_t是发射光束发散角，P_rmin是激光测距***的最小可探测功率，也即***探测灵敏度。

利用本发明提供的双轴激光遥感仪器地面检测与定标***获得被测激光遥感仪器几何结构因子的方法，包括以下操作步骤：

步骤1：被测激光遥感仪器的脉冲激光器13发出脉冲激光，脉冲激光被准直扩束***12准直扩束后，经过分束镜1被分为两部分；

步骤2：其中一部分脉冲激光经过大口径长焦距平行光管9折射后进入全反镜8，由全反镜8反射后进入光束质量分析仪10光敏面上，形成发射激光光斑，光束质量分析仪10采集该发射激光光斑获取被测激光遥感仪器的远场光束质量分布；

步骤3：另一部分脉冲激光经过分束镜1的反射进入光电转换器2转换为电信号，再经过延时器3的延时后触发光纤输出激光器4，光纤输出激光器4通过光纤5由光纤5的另一端输出经过电控光纤衰减器6衰减后的脉冲激光，脉冲激光经过大口径长焦距平行光管9变为平行光，其中一部分平行光经过角锥棱镜11的180°反射后再通过大口径长焦距平行光管9的透射和全反镜8的反射后射向光束质量分析仪10的光敏面上，形成模拟回波光斑；而另一部分平行光作为远距离的模拟回波进入被测激光遥感仪器由接收望远镜14接收，经过信号处理电路15处理后并给出输出信号；

步骤4：通过光束质量分析仪10比较发射激光光斑和模拟回波光斑的位置，调整被测激光遥感仪器和激光遥感仪器地面检测与定标***的相对位置，使得发射激光光斑和模拟回波光斑在光束质量分析仪10上重合，实现激光遥感仪器与激光遥感仪器地面检测与定标***的光路对接；

步骤5：利用二维移动平台7记录被测激光遥感仪器和激光遥感仪器地面检测与定标***实现对接时光纤5另一端端面的位置，记录为(L₀，0)；通过二维移动平台7控制光纤5另一端端面在长焦距大口径平行光管9焦平面上水平移动，同时监测被测激光遥感仪器输出信号情况，记录激光遥感仪器输出信号变为临界点时二维移动平台7的位置，二维移动平台7的移动位置相对于(L₀，0)其二维移动位置记为(L_L，0)和(L_R，0)；通过二维移动平台7控制光纤5另一端端面在长焦距大口径平行光管9焦平面上竖直移动，同时监测被测激光遥感仪器输出信号情况，记录激光遥感仪器输出信号变为临界点时二维移动平台7的位置，二维移动平台7的移动位置相对于(L₀，0)其二维移动位置记为(L_U，0)和(L_D，0)；根据公式(2)得到被测激光遥感仪器几何结构因子，也称几何重叠因子：

${\mathrm{\δ}}_1=\frac{L_L+L_R}{2f}-\frac{L_0}{f}$ ${\mathrm{\δ}}_2=\frac{L_U+L_D}{2f}-\frac{L_0}{f}---\left(2\right)$

式(2)中，f为大口径长焦距平行光管9的焦距，δ₁为被测试激光遥感仪器在水平方向上的几何结构因子，δ₂为被测试激光遥感仪器在竖直方向上的几何结构因子。

本发明采用模拟回波发生器和大口径长焦距平行光管9产生了具有方位能精确控制和标定、能量可精确调节、大口径的远距离模拟回波。该模拟回波的方位可以由二维移动平台7精密控制和标定，该模拟回波的能量由电控光纤衰减器6控制。利用该远距离模拟回波可以模拟激光雷达的实际探测状态，能够准确地获取被测激光遥感仪器的远场光束质量分布和探测能力，并且能够准确地获取被测激光遥感仪器的几何结构因子，以解决星载仪器在经历各种温度、热真空环境实验前后，几何结构因子发生变化而无法精确标定的难题。利用本发明的激光遥感仪器地面检测与定标***对被测激光雷达进行探测，得出被测激光雷达的探测能力为18.9km。本发明对探测能力的定标不确定度＜5％，对几何结构因子的定标不确定度＜20urad。

Claims (3)

1.双轴激光遥感仪器地面检测与定标***，其特征在于：包括模拟回波发生器、二维移动平台(7)、大口径长焦距平行光管(9)和光束质量分析仪(10)；大口径长焦距平行光管(9)的一侧设置有分束镜(1)和角锥棱镜(11)，大口径长焦距平行光管(9)的另一侧设置有全反镜(8)；所述模拟回波发生器由光电转换器(2)、延时器(3)、光纤输出激光器(4)、光纤(5)和电控光纤衰减器(6)组成；光电转换器(2)和延时器(3)位于分束镜(1)与光纤输出激光器(4)之间，分束镜(1)用于将由被测激光遥感仪器发出的脉冲激光分为两部分，并将其中一部分脉冲激光反射给光电转换器(2)；光电转换器(2)用于将由分束镜(1)反射的脉冲激光转换为电信号；延时器(3)用于电信号的延时；光纤输出激光器(4)用于将被延时后的电信号触发后输出脉冲激光，光纤输出激光器(4)与光纤(5)的一端连接，光纤(5)的另一端位于大口径长焦距平行光管(9)的另一侧，光纤(5)另一端的端口位于大口径长焦距平行光管(9)的焦平面上，并且固定在二维移动平台(7)上；电控光纤衰减器(6)设置在光纤(5)上；光束质量分析仪(10)的光敏面放置在大口径长焦距平行光管(9)被全反镜(8)反射的焦平面上。

2.利用权利要求1所述的双轴激光遥感仪器地面检测与定标***获得被测激光遥感仪器探测能力的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

步骤1：被测激光遥感仪器发出脉冲激光，脉冲激光经过分束镜(1)被分为两部分；

步骤2：其中一部分脉冲激光经过大口径长焦距平行光管(9)折射后进入全反镜(8)，由全反镜(8)反射后进入光束质量分析仪(10)光敏面上，形成发射激光光斑，光束质量分析仪(10)采集该发射激光光斑获取被测激光遥感仪器的远场光束质量分布；

步骤3：另一部分脉冲激光经过分束镜(1)的反射进入光电转换器(2)转换为电信号，再经过延时器(3)的延时后触发光纤输出激光器(4)，光纤输出激光器(4)通过光纤(5)由光纤(5)的另一端输出经过电控光纤衰减器(6)衰减后的脉冲激光，脉冲激光经过大口径长焦距平行光管(9)变为平行光，其中一部分平行光经过角锥棱镜(11)的180°反射后再通过大口径长焦距平行光管(9)的透射和全反镜(8)的反射后射向光束质量分析仪(10)的光敏面上，形成模拟回波光斑；而另一部分平行光作为远距离的模拟回波进入被测激光遥感仪器并给出输出信号；

步骤4：通过光束质量分析仪(10)比较发射激光光斑和模拟回波光斑的位置，调整被测激光遥感仪器和激光遥感仪器地面检测与定标***的相对位置，使得发射激光光斑和模拟回波光斑在光束质量分析仪(10)上重合，实现被测激光遥感仪器与激光遥感仪器地面检测与定标***的光路对接；

步骤5：待被测激光遥感仪器与激光遥感仪器地面检测与定标***的光路对接好后，调整电控光纤衰减器(6)的衰减倍数，使被测激光遥感仪器的输出信号达到探测极限，利用能量计检测光纤输出激光器(4)输出能量值，并根据电控光纤衰减器(6)衰减倍数值获取激光遥感仪器的最小可探测能量数值P_rmin，根据公式(1)，得到被测激光遥感仪器的探测能力：

$R_{\max }={\left(\frac{{\mathrm{KP}}_t{\mathrm{\τ}}_0{\mathrm{\τ}}^2{A}_r\mathrm{\σ}}{{\mathrm{\π}}^2{\mathrm{\θ}}_t^2{P}_{r\min }}\right)}^{\frac{1}{4}}---\left(1\right)$

式中，R_max是激光遥感仪器可探测到的最远距离即探测能力，K是由光束质量分析仪(10)测得的光束质量分布，P_t是光纤输出激光器(4)输出功率，τ₀是光学***效率，τ为被测激光遥感仪器到目标距离上激光大气透过率，σ为被探测目标的雷达截面，A_r是接收光学***孔径面积，θ_t是发射光束发散角，P_rmin是激光测距***的最小可探测功率，也即***探测灵敏度。

3.利用权利要求1所述的双轴激光遥感仪器地面检测与定标***获得被测激光遥感仪器几何结构因子的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

步骤1：被测激光遥感仪器发出脉冲激光，脉冲激光经过分束镜(1)被分为两部分；

步骤2：其中一部分脉冲激光经过大口径长焦距平行光管(9)折射后进入全反镜(8)，由全反镜(8)反射后进入光束质量分析仪(10)光敏面上，形成发射激光光斑，光束质量分析仪(10)采集该发射激光光斑获取被测激光遥感仪器的远场光束质量分布；

步骤3：另一部分脉冲激光经过分束镜(1)的反射进入光电转换器(2)转换为电信号，再经过延时器(3)的延时后触发光纤输出激光器(4)，光纤输出激光器(4)通过光纤(5)由光纤(5)的另一端输出经过电控光纤衰减器(6)衰减后的脉冲激光，脉冲激光经过大口径长焦距平行光管(9)变为平行光，其中一部分平行光经过角锥棱镜(11)的180°反射后再通过大口径长焦距平行光管(9)的透射和全反镜(8)的反射后射向光束质量分析仪(10)的光敏面上，形成模拟回波光斑；而另一部分平行光作为远距离的模拟回波进入被测激光遥感仪器并给出输出信号；

步骤4：通过光束质量分析仪(10)比较发射激光光斑和模拟回波光斑的位置，调整被测激光遥感仪器和激光遥感仪器地面检测与定标***的相对位置，使得发射激光光斑和模拟回波光斑在光束质量分析仪(10)上重合，实现激光遥感仪器与激光遥感仪器地面检测与定标***的光路对接；

步骤5：利用二维移动平台(7)记录被测激光遥感仪器和激光遥感仪器地面检测与定标***实现对接时光纤(5)另一端端面的位置，记录为(L₀，0)；通过二维移动平台(7)控制光纤(5)另一端端面在长焦距大口径平行光管(9)焦平面上水平移动，同时监测被测激光遥感仪器输出信号情况，记录激光遥感仪器输出信号变为临界点时二维移动平台(7)的位置，二维移动平台(7)的移动位置相对于(L₀，0)其二维移动位置记为(L_L，0)和(L_R，0)；通过二维移动平台(7)控制光纤(5)另一端端面在长焦距大口径平行光管(9)焦平面上竖直移动，同时监测被测激光遥感仪器输出信号情况，记录激光遥感仪器输出信号变为临界点时二维移动平台(7)的位置，二维移动平台(7)的移动位置相对于(L₀，0)其二维移动位置记为(L_U，0)和(L_D，0)；根据公式(2)得到激光遥感仪器几何结构因子，也称几何重叠因子：

${\mathrm{\δ}}_1=\frac{L_L+L_R}{2f}-\frac{L_0}{f}$ ${\mathrm{\δ}}_2=\frac{L_U+L_D}{2f}-\frac{L_0}{f}---\left(2\right)$

式中，f为大口径长焦距平行光管(9)的焦距，δ₁为被测试激光遥感仪器在水平方向上的几何结构因子，δ₂为被测试激光遥感仪器在竖直方向上的几何结构因子。

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