雷射高度計是安裝在飛機、衛星等測試平台上實現遠距離非接觸測量高程的儀器。它主要雷射發射模組、雷射接收模組和數據處理模組三部分組成。美國科學家在第一代和第二代火星探測器上都採用了這種雷射高度計來獲得火星表面的地形分布圖。科學家們採用不同的顏色來標定不同的高度，火星表面的地貌就簡潔形象地展現在我們面前。這為火星探測器選定最佳著陸地點提供了很有價值的資料。
基本介紹
- 中文名：雷射高度計
- 外文名：laser altimeter
- 特點：外型小巧、質量輕盈
- 用途：被安裝于飛機、衛星等測試平台上
- 用途：利用雷射測量衛星距地面高度
設計原理,簡介,分類,用途,我國用途,
設計原理
人測量身高，需要一把捲尺；月球表面地形測“身高”，需要什麼工具？科研人員解釋，他們的工具是——紅外雷射。只要測量光束從衛星“跑到”月球表面的時間和角度，科學家就能計算出某一點的相對高度。一個個點連起來，月球地形圖便躍然紙上。
簡介
這個雷射高度計外型小巧、質量輕盈，在距月球表面200公里的軌道上，測量地形精度達到5米，堪稱“小身材、大能量”。上海技術物理研究所所長王建宇研究員說，屆時“嫦娥一號”衛星還將拍攝月球平面圖，加上相關“身高指標”後，所有數據通過地面套用系統處理，就可獲得一張月球表面三維“立體照片”。
月球表面主要有兩種地形，一種是由凝固熔岩構成的盆地，科學家稱之為“月海”，其中最大的一個面積達500萬平方公里；另一種是星羅棋布、重重疊疊的環形山。此次上海科學家歷時兩年研製出的雷射高度計初樣，便肩負對這些地形的“測高”任務。
雷射高度計將跟隨“嫦娥一號”衛星升空。“嫦娥一號”是中國第一顆繞月探測衛星，預計在2007年前發射。其探測目標包括獲取月球表面三維立體影像、分析月球表面有用元素含量及物質類型分布特點，探測月球土壤厚度，觀測地球到月球間的空間環境等。
分類
雷射高度計按其所搭載的平台不同可分為機載雷射高度計和星載雷射高度計。
按其探測的對象不同又可分為地球科學雷射高度計系統、火星軌道器雷射高度計以及月球觀測器雷射高度計等。
用途
雷射高度計可被安裝于飛機、衛星等測試平台上。它主要由雷射發射模組、雷射接收模組和數據處理模組三部分組成。雷射發射模組發射出的雷射首先被打到地面、洋面上的冰塊等探測目標上，然後被目標反射回飛機或衛星等測試平台上。雷射接收模組接收到反射回來的光信號，並把它轉換成為電信號。數據處理模組會精確地測量出從雷射發射到雷射高度計接收到雷射的時間，而這段時間就是雷射在大氣中的傳輸時間，在這段時間內，雷射行走的路程是高度計與探測目標間距離的兩倍。
根據光在空氣中的傳播速度，可以計算出這個距離的大小。再根據雷射高度計的空中高度，就可以最終得到探測目標的海拔高度。由於雷射束具有較小的發散角，因此雷射束打在目標上會形成較小的光斑直徑，這使得雷射高度計有很好的水平解析度。如果我們高密度地獲得探測點，就能夠得到較精密的探測區域的地形圖。
美國科學家們在第一代和第二代火星探測器上都採用了這種雷射高度計來獲得火星表面的地形分布圖。下圖是高度計在火星赤道上空測量獲得的火星表面地形圖。科學家們採用不同的顏色來標定不同的高度，火星表面的地貌就簡潔形象地展現在我們面前。這無疑為人類探索宇宙提供了強有力的武器，也為火星探測器選定最佳著陸地點提供了有價值的資料。
