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首颗脉冲星导航试验卫星及其观测结果 预览
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作者 帅平 刘群 +7 位作者 黄良伟 张新源 陈绍龙 薛力军 丁强强 邓楼楼 陈建武 胡慧君 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期281-287,共7页
2016年,中国成功发射全球首颗脉冲星导航专用试验卫星——X射线脉冲星导航1号(XPNAV-1)。该卫星是一颗重量为243kg的小卫星,其主要任务是测试X射线探测器性能,观测典型脉冲星和尝试验证脉冲星导航系统体制。目前,XPNAV-1卫星在轨运行状... 2016年,中国成功发射全球首颗脉冲星导航专用试验卫星——X射线脉冲星导航1号(XPNAV-1)。该卫星是一颗重量为243kg的小卫星,其主要任务是测试X射线探测器性能,观测典型脉冲星和尝试验证脉冲星导航系统体制。目前,XPNAV-1卫星在轨运行状态良好,已实施4颗典型X射线脉冲星和4颗X射线双星观测,以及相关科学试验。主要观测结果包括三个方面:首先,通过观测数据处理,获得X射线光子的流量、能谱分布、时间间隔、周期特征和脉冲轮廓等重要观测结果,并建立蟹状星云(Crab)脉冲星的计时模型,其计时精度达到55.14μs;其次,XPNAV-1卫星捕捉到Crab脉冲星于2017年11月发生的一次巨大周期跃变事件,并对其恢复过程进行了长达4个月的监测;最后,采用新提出的基于法平面几何约束的脉冲星自主导航算法得到轨道确定精度为38.4km。结果表明XPNAV-1卫星空间飞行试验达到预期目标,初步验证了脉冲星导航系统体制的可行性。 展开更多
关键词 X射线脉冲星 空间导航试验 任务设计 脉冲星观测 计时模型 周期跃变
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利用增量相位和星光仰角增强XNAV 预览
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作者 焦荣 甘伟 +1 位作者 肖志红 崔占琴 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期666-672,共7页
针对X射线脉冲星导航系统(XNAV)中过程噪声统计特性难以准确获取,对其不当假设导致滤波器估计性能不佳的问题,提出基于自适应差分卡尔曼滤波器(ADDF)的多信息融合算法。为了降低导航误差,在传统脉冲星计时观测的基础上,增加恒星星光仰... 针对X射线脉冲星导航系统(XNAV)中过程噪声统计特性难以准确获取,对其不当假设导致滤波器估计性能不佳的问题,提出基于自适应差分卡尔曼滤波器(ADDF)的多信息融合算法。为了降低导航误差,在传统脉冲星计时观测的基础上,增加恒星星光仰角及两个时刻间的相位增量观测量,共同增强XNAV。首先,分别建立计时观测模型、相位增量模型及星光仰角模型;然后将多信息测量模型集成到卫星轨道动力学方程中,以建立ADDF滤波模型;最后对所提方法进行仿真验证。实验结果表明,在相同的初始状态和初始噪声误差条件下,与传统X射线脉冲星导航算法相比,多信息融合算法能将导航位置估计精度提高70%以上,位置估计误差降低到200 m左右,速度估计精度提高40%以上,且ADDF性能优于无迹卡尔曼滤波器。 展开更多
关键词 X射线脉冲星 自适应差分滤波器(ADDF) 到达时 信息融合
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特殊类型脉冲星的研究进展 预览
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作者 王双强 王娜 +6 位作者 张承民 李菂 尚伦华 王德华 潘元月 杨佚沿 岳友岭 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2018年第1期1-16,共16页
脉冲星是演化末期的大质量恒星经过核坍缩形成的产物,它们在天体物理学、粒子物理学和卫星导航等方面具有重要的应用。自脉冲星发现50年来,其观测和理论研究取得了巨大进展。脉冲星主要在射电波段被探测到,部分脉冲星也有X射线和射线等... 脉冲星是演化末期的大质量恒星经过核坍缩形成的产物,它们在天体物理学、粒子物理学和卫星导航等方面具有重要的应用。自脉冲星发现50年来,其观测和理论研究取得了巨大进展。脉冲星主要在射电波段被探测到,部分脉冲星也有X射线和射线等波段的辐射,它们的信息非常丰富。根据其不同的观测特征可以把脉冲星分为多种类型。主要对射电、X射线以及射线波段的特殊类型脉冲星,包括旋转射电暂现源、间歇脉冲星、态转换X射线脉冲星、磁星、暗X射线孤立中子星、中心致密天体以及射线脉冲星的基本性质及其研究进展进行综述。 展开更多
关键词 中子 脉冲星 射电脉冲星 X射线脉冲星 Γ射线脉冲星
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脉冲星导航的天体测量考虑 预览
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作者 李亮 王广利 +1 位作者 郭丽 胡小工 《深空探测学报》 2018年第3期235-240,共6页
X射线脉冲星导航是基于X射线脉冲星观测,经过信号处理得到脉冲到达时刻序列,进而分析该时间序列提供导航相关信息的技术。为了分析脉冲星导航的可行性和依赖条件,从概念上描述了脉冲星的观测模型,并比较了射电脉冲星观测和X射线脉冲星... X射线脉冲星导航是基于X射线脉冲星观测,经过信号处理得到脉冲到达时刻序列,进而分析该时间序列提供导航相关信息的技术。为了分析脉冲星导航的可行性和依赖条件,从概念上描述了脉冲星的观测模型,并比较了射电脉冲星观测和X射线脉冲星观测数据处理过程;进而从天体测量的角度论述了脉冲星导航可行性的相关问题,主要包含观测量的获取、整周模糊度和应用范围3个问题。经分析可知:观测量的获取与观测者的速度有关,该速度可通过最大化观测轮廓法确定;对于深空和超深空导航,整周模糊度是首先需要解决的问题,脉冲星的位置精度也是需要考虑的因素。理论上X射线脉冲星导航可以应用于近地和深空探测。 展开更多
关键词 脉冲星导航 天体测量 脉冲星计时 X射线脉冲星
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一种聚焦型X射线探测器在轨性能标定方法 预览
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作者 周庆勇 魏子卿 +6 位作者 姜坤 邓楼楼 刘思伟 姬剑锋 任红飞 王奕迪 马高峰 《物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期72-83,共12页
X射线探测器是X射线天文观测及脉冲星导航的核心器件,受发射振动、高能粒子辐射损伤及元器件老化等影响,X射线探测器空间观测性能会逐渐变化,X射线探测器在轨标定有利于观测天体X射线辐射信息的准确获取及精确建模.研究利用了脉冲星辐... X射线探测器是X射线天文观测及脉冲星导航的核心器件,受发射振动、高能粒子辐射损伤及元器件老化等影响,X射线探测器空间观测性能会逐渐变化,X射线探测器在轨标定有利于观测天体X射线辐射信息的准确获取及精确建模.研究利用了脉冲星辐射能谱标定X射线探测器性能的方法,能较好地消除探测器本底及空间环境噪声的影响,通过处理脉冲星导航试验卫星(XPNAV-1卫星)的Crab脉冲星观测数据,评估了我国首款聚焦型X射线探测器的在轨性能.计算结果表明,XPNAV-1卫星上聚焦型X射线探测器的有效面积在0.6-1.9 keV能段内优于2 cm~2,其中在0.7 keV能量处取得最大值3.06 cm~2,探测效率约10%;有效面积随着探测能量增大而减小,在2—3.5 keV能段内有效面积约为1 cm~2,而大于5 keV能段的有效面积约为0.1 cm~2,且此能段估计精度明显受光子统计误差影响.同时研究了考虑能量响应矩阵的探测器有效面积标定新方法,利用地面性能测试中五个特征能谱处的能量分辨率重构其能量响应矩阵,重新标定了聚焦型X射线探测器有效面积,发现该能量响应矩阵对结果影响较小.最后建议观测某些超新星遗迹监测能量分辨率及能量线性等指标的变化. 展开更多
关键词 脉冲星导航试验卫 X射线脉冲星 能量响应矩阵 硅漂移型探测器
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基于两级压缩感知的脉冲星时延估计方法 预览
6
作者 康志伟 吴春艳 +2 位作者 刘劲 马辛 桂明臻 《物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期279-286,共8页
为了快速获得高精度的脉冲星累积脉冲轮廓时延估计,提出了一种基于两级压缩感知的时延估计方法.压缩感知主要包括三个部分:字典、测量矩阵、恢复算法,其中字典尺寸是影响压缩感知估计精度的重要因素.针对压缩感知中字典的原子数增... 为了快速获得高精度的脉冲星累积脉冲轮廓时延估计,提出了一种基于两级压缩感知的时延估计方法.压缩感知主要包括三个部分:字典、测量矩阵、恢复算法,其中字典尺寸是影响压缩感知估计精度的重要因素.针对压缩感知中字典的原子数增加虽能提高估计精度但又带来计算量大的问题,该方法采用粗估计与精估计两级字典相结合,先利用粗估计字典原子间隔大的特点进行累积脉冲轮廓全相位估计,得到预估时延值,再利用精估计字典的原子间隔小且个数少适合局部估计的特点对累积脉冲轮廓进行精确时延估计.理论分析与实验结果表明:两级字典数据量比传统字典小两个数量级,在相同的时延估计精度下,该方法比传统压缩感知方法计算量大幅度减少,是一种能保持高估计精度并有效降低计算量的脉冲星时延估计方法. 展开更多
关键词 时延估计 压缩感知 X射线脉冲星 两级字典
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聚焦型X射线脉冲星望远镜Pareto多目标优化与多场耦合分析
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作者 李连升 邓楼楼 +2 位作者 梅志武 吕政欣 刘继红 《机械工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第23期174-184,共11页
为提高聚焦型X射线脉冲星望远镜的探测性能,提出一种聚焦型X射线脉冲星望远镜(Focusing X-ray pulsar telescope,FoXPT)多目标优化与多场耦合分析方法。基于X射线全反射理论构建以探测灵敏度和重量最小化为目标的多目标优化模型,采用改... 为提高聚焦型X射线脉冲星望远镜的探测性能,提出一种聚焦型X射线脉冲星望远镜(Focusing X-ray pulsar telescope,FoXPT)多目标优化与多场耦合分析方法。基于X射线全反射理论构建以探测灵敏度和重量最小化为目标的多目标优化模型,采用改进的Pareto法获得产品的非劣解集。基于弹性力学、热传导和热辐射理论构建了结构-热耦合方程,以遴选的优化结果构建产品三维模型和有限元模型,获得产品应力与位移分布并提取X射线反射镜面形误差,基于高次多项式函数重构结构-热耦合形变后的X射线反射镜面形,并进行拟合和误差分析。采用Monte Carlo光学追踪法对产品的聚集性能进行仿真分析与评价,实现了FoXPT多目标优化与多场耦合分析的有效集成。结果表明:当嵌套层数为17层时,重量和探测灵敏度同时获得满意解,分别为3.112 kg和6.15×10-4 phs/cm2/s/keV,光机热耦合分析最大应力为262.54 MPa,X射线聚焦效率提升至86.83%,满足实际工程设计要求。 展开更多
关键词 聚焦型望远镜 X射线脉冲星 PARETO 多目标优化 多场耦合分析
脉冲星导航试验卫星时间数据分析与脉冲轮廓恢复 预览 被引量:5
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作者 黄良伟 帅平 +15 位作者 张新源 陈绍龙 徐立宏 杨哲 邓楼楼 陈建武 石永强 薛力军 丁强强 吴耀军 贝晓敏 蒙静 林晴晴 陈强 张倩 张恒彬 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期1-10,共10页
脉冲星导航试验卫星(X-ray Pulsar-based Navigation-1,XPNAV-1)是中国致力于脉冲星导航空间试验验证的首颗试验卫星,旨在研究X射线光子时间数据处理分析方法,通过实测数据恢复脉冲轮廓,以验证使用国产X射线探测器观测脉冲星的能力。... 脉冲星导航试验卫星(X-ray Pulsar-based Navigation-1,XPNAV-1)是中国致力于脉冲星导航空间试验验证的首颗试验卫星,旨在研究X射线光子时间数据处理分析方法,通过实测数据恢复脉冲轮廓,以验证使用国产X射线探测器观测脉冲星的能力。文章对XPNAV-1卫星科学试验任务作了介绍,给出了光子时间数据处理的步骤,建立了脉冲星X射线大尺度延时模型;针对XPNAV-1卫星实测蟹状星云(Crab)脉冲星数据,借助大尺度延时模型将光子到达时间改正到了惯性参考点,使用历元折叠方法获得了Crab脉冲星脉冲轮廓曲线,其特征的双峰结构表明国产探测器成功实测了Crab脉冲星观测。 展开更多
关键词 X射线脉冲星 脉冲星导航试验卫 蟹状脉冲星 X射线探测器 脉冲轮廓 历元折叠
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基于天宫二号POLAR的脉冲星导航实验 被引量:3
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作者 郑世界 葛明玉 +33 位作者 韩大炜 王文彬 陈勇 卢方军 鲍天威 柴军营 董永伟 冯旻子 贺健健 黄跃 孔敏南 李汉成 李陆 李正恒 刘江涛 刘鑫 师昊礼 宋黎明 孙建超 王瑞杰 王源浩 文星 吴伯冰 肖华林 熊少林 许寒晖 徐明 张娟 张来宇 张力 张晓峰 张永杰 赵一 张双南 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2017年第9期116-124,共9页
利用天宫二号上的伽玛暴偏振探测仪(POLAR)观测数据完成了x射线脉冲星导航的原理验证.处理并分析了POLAR的观测数据,建立了基于轨道动力学模型和脉冲星脉冲轮廓显著性分析的定轨算法,并利用蟹状星云脉冲星的实测数据开展了单脉冲... 利用天宫二号上的伽玛暴偏振探测仪(POLAR)观测数据完成了x射线脉冲星导航的原理验证.处理并分析了POLAR的观测数据,建立了基于轨道动力学模型和脉冲星脉冲轮廓显著性分析的定轨算法,并利用蟹状星云脉冲星的实测数据开展了单脉冲星的定轨分析.结果表明,该方法能够实现对天宫二号轨道的定轨,利用POLAR一个月的在轨观测数据可得到定轨精度如T(99.7%置信度):轨道半长轴精度7.0m,偏心率精度0.00026,轨道倾角精度0.023°,升交点赤经精度0.17°,近地点幅角及平近地点角精度0.043°. 展开更多
关键词 脉冲星导航 X射线脉冲星 伽玛暴偏振探测仪 轨道动力学
武汉暂现源国际研讨会 预览
10
作者 龚碧平 《国际学术动态》 2017年第2期52-53,共2页
2016年4月25-27日,武汉暂现源国际研讨会在华中科技大学召开。包括国外学者9人共65位专家学者等参加了此次会议。本次会议围绕射电和X射线脉冲星,河内与河外射电和X-射线暂现源的最新观测和理论进展,FAST相关技术与早期科学,以及FAS... 2016年4月25-27日,武汉暂现源国际研讨会在华中科技大学召开。包括国外学者9人共65位专家学者等参加了此次会议。本次会议围绕射电和X射线脉冲星,河内与河外射电和X-射线暂现源的最新观测和理论进展,FAST相关技术与早期科学,以及FAST与HXMT的联合观测等方面进行了广泛与深入的讨论。 展开更多
关键词 国际研讨会 武汉 华中科技大学 X射线脉冲星 专家学者 河外射电 X-射线 AST相
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太空中的“小精灵”——解析首颗脉冲星试验卫星 预览
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作者 梁亚坤 紫晓 《太空探索》 2017年第1期10-11,共2页
2016年11月10日,在万众瞩目中,我国首颗X射线脉冲星试验卫星开始了太空探索之旅。作为中国航天在原始创新、技术革命道路上的一个重要里程碑事件,X射线脉冲星试验卫星的发射,对于尝试建立一个长期稳定运行的时间基准系统具有重要意义。
关键词 X射线脉冲星 试验卫 太空探索 解析 中国航天 技术革命 基准系统 稳定运行
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X射线脉冲星导航标准化实践与探索
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作者 彭洪江 张乐 史钰峰 《航天标准化》 2017年第2期4-8,共5页
简述脉冲星导航标准化实践顶层设计原则,从技术要求、系统校准、安装和标定测试等方面探索开展标准化工作的实践,结合脉冲星导航的技术特点和发展趋势,提出该领域标准化重点工作的建议,展望未来脉冲星导航领域标准化工作的发展。
关键词 X射线脉冲星 航天器自主导航 标准化 专利标准化
勇闯航天器自主导航技术前沿(下)——来自世界首颗X射线脉冲导航试验卫星的报告 预览
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作者 姜焱 梁亚坤 紫晓 《中国航天》 2017年第7期34-39,共6页
利用脉冲星实现航天器长时间高精度自主导航与精密控制,是实现航天器自主导航的重大战略发展方向,具有潜在的工程应用前景。深入开展X射线脉冲星自主导航技术研究,加速脉冲星导航技术的发展,对于推动航天技术革命,推动国民经济和... 利用脉冲星实现航天器长时间高精度自主导航与精密控制,是实现航天器自主导航的重大战略发展方向,具有潜在的工程应用前景。深入开展X射线脉冲星自主导航技术研究,加速脉冲星导航技术的发展,对于推动航天技术革命,推动国民经济和社会发展,促进技术进步具有十分重大的意义。 展开更多
关键词 X射线脉冲星 导航技术 航天器 试验卫 世界 自主导航 精密控制 技术革命
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基于X射线脉冲星的环火探测器同步定位和授时仿真分析
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作者 魏二虎 王凌轩 +1 位作者 张帅 刘经南 《武汉大学学报:信息科学版》 CSCD 北大核心 2017年第8期1035-1039,共5页
利用X射线脉冲星观测量不仅能够为深空探测器提供稳定可靠的位置、速度和姿态信息,还能够对探测器上的原子钟进行长期误差校正。火星探测任务中,存在探测器飞行时间长,钟差随时间累积严重降低脉冲星自主定位系统的精度等问题。针对此,... 利用X射线脉冲星观测量不仅能够为深空探测器提供稳定可靠的位置、速度和姿态信息,还能够对探测器上的原子钟进行长期误差校正。火星探测任务中,存在探测器飞行时间长,钟差随时间累积严重降低脉冲星自主定位系统的精度等问题。针对此,提出了一种环火探测器同步定位和授时方法,对钟差进行建模,将钟差模型参数纳入到滤波系统中,利用自适应扩展卡尔曼滤波器同时计算探测器的位置、速度和钟差模型参数。仿真实验表明,经滤波校正后的钟差保持在300ns以内,探测器的位置和速度精度分别优于200m和0.03m/s,精度得到明显改善。 展开更多
关键词 环火探测器 X射线脉冲星 自适应扩展卡尔曼滤波 定位 授时
脉冲星方向误差及空间分布对相对导航的影响 预览 被引量:1
15
作者 薛梦凡 李小平 +2 位作者 方海燕 孙海峰 沈利荣 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期89-93,共5页
X射线脉冲星导航是实现航天器长时间自主相对导航的有效手段之一.文中从X射线脉冲星相对导航卡尔曼滤波的观测方程出发,研究了脉冲星方向误差及空间分布对导航精度的影响,其中通过将方向误差转化为观测量误差对脉冲星方向误差进行建模,... X射线脉冲星导航是实现航天器长时间自主相对导航的有效手段之一.文中从X射线脉冲星相对导航卡尔曼滤波的观测方程出发,研究了脉冲星方向误差及空间分布对导航精度的影响,其中通过将方向误差转化为观测量误差对脉冲星方向误差进行建模,并推导了脉冲星组空间分布与导航精度的关系.卡尔曼滤波仿真结果表明:脉冲星方向误差在1 000acs以内时,滤波偏差随方向误差的增大而线性增大,1acs方向误差引入的距离偏差最大为0.34%;星组空间分布对导航精度的影响较大,从8颗星中任选4颗星进行导航时,距离估计精度相差达10.74%. 展开更多
关键词 相对导航 X射线脉冲星 导航精度 方向误差
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X射线脉冲星光子序列频域加权测相方法 预览 被引量:1
16
作者 焦荣 许录平 +1 位作者 张华 张娇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期152-158,共7页
针对X射线脉冲星信号累积轮廓位相测量误差大的问题,提出了一种直接位相测量的频域加权方法。首先,直接对X射线探测器捕获和采样形成的光子序列进行频域变换得到幅度谱,分别提取幅度谱各个成分的相位,再用幅度对相位变量加权平均,得到... 针对X射线脉冲星信号累积轮廓位相测量误差大的问题,提出了一种直接位相测量的频域加权方法。首先,直接对X射线探测器捕获和采样形成的光子序列进行频域变换得到幅度谱,分别提取幅度谱各个成分的相位,再用幅度对相位变量加权平均,得到位相测量结果;进一步采取分段加权的策略,解决序列过长引起的内存溢出问题;最后对所提出方法的计算复杂度进行了理论分析。仿真结果表明:在观测时长和采样间隔相同的条件下,与平均法相比,加权法的测相精度提高了10%以上;与最大似然(ML)和非线性最小均方误差(NLS)法相比,加权法的比相精度提升了1倍以上,计算速度处于ML法和NLS法之间;分段情况下性能会随着分段数增加有所改善。 展开更多
关键词 X射线脉冲星 位相测量 快速傅里叶变换 最大似然
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Orbit determination using incremental phase and TDOA of X-ray pulsar
17
作者 Rong JIAO Lu-ping XU +1 位作者 Hua ZHANG Cong LI 《信息与电子工程前沿:英文版》 SCIE EI CSCD 2016年第6期543-552,共10页
X-ray pulsars offer stable, periodic X-ray pulse sequences that can be used in spacecraft positioning systems. A method using X-ray pulsars to determine the initial orbit of a satellite is presented in this paper. Thi... X-ray pulsars offer stable, periodic X-ray pulse sequences that can be used in spacecraft positioning systems. A method using X-ray pulsars to determine the initial orbit of a satellite is presented in this paper. This method suggests only one detector to be equipped on the satellite and assumes that the detector observes three pulsars in turn. To improve the performance, the use of incremental phase in one observation duration is proposed, and the incremental phase is combined with the time difference of arrival(TDOA). Then, a weighted least squares(WLS) algorithm is formulated to calculate the initial orbit. Numerical simulations are performed to assess the proposed orbit determination method. 展开更多
关键词 X射线脉冲星 定位系统 增量 到达时间差 定轨 加权最小二乘 初始轨道 脉冲序列
A fast pulse phase estimation method for X-ray pulsar signals based on epoch folding
18
作者 Xue Mengfan Li Xiaoping +1 位作者 Sun Haifeng Fang Haiyan 《中国航空学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第3期746-753,共8页
X-ray pulsar-based navigation(XPNAV) is an attractive method for autonomous deepspace navigation in the future.The pulse phase estimation is a key task in XPNAV and its accuracy directly determines the navigation accu... X-ray pulsar-based navigation(XPNAV) is an attractive method for autonomous deepspace navigation in the future.The pulse phase estimation is a key task in XPNAV and its accuracy directly determines the navigation accuracy.State-of-the-art pulse phase estimation techniques either suffer from poor estimation accuracy,or involve the maximization of generally nonconvex object function,thus resulting in a large computational cost.In this paper,a fast pulse phase estimation method based on epoch folding is presented.The statistical properties of the observed profile obtained through epoch folding are developed.Based on this,we recognize the joint probability distribution of the observed profile as the likelihood function and utilize a fast Fourier transform-based procedure to estimate the pulse phase.Computational complexity of the proposed estimator is analyzed as well.Experimental results show that the proposed estimator significantly outperforms the currently used cross-correlation(CC) and nonlinear least squares(NLS) estimators,while significantly reduces the computational complexity compared with NLS and maximum likelihood(ML) estimators. 展开更多
关键词 X射线脉冲星 估计方法 脉冲相位 折叠 非线性最小二乘法 计算复杂度 信号 估计精度
基于光学敏感器增强脉冲星导航系统性能 预览
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作者 熊凯 魏春岭 《导航定位学报》 2016年第1期38-43,共6页
本文研究增强X射线脉冲星导航系统性能的方法。脉冲星导航系统以通过X射线探测器测量得到的和通过脉冲星时间模型预测得到的脉冲到达时间之差作为观测量,信号处理过程中,脉冲到达时间差通过观测脉冲轮廓和标准脉冲轮廓的比对来计算。由... 本文研究增强X射线脉冲星导航系统性能的方法。脉冲星导航系统以通过X射线探测器测量得到的和通过脉冲星时间模型预测得到的脉冲到达时间之差作为观测量,信号处理过程中,脉冲到达时间差通过观测脉冲轮廓和标准脉冲轮廓的比对来计算。由于构造观测脉冲轮廓需要用到航天器位置信息,脉冲星导航系统的定位性能会受到航天器初始位置误差的影响。为了解决这一问题,提出采用基于"脉冲星+光学"的组合导航方法,将紫外导航敏感器测量信息引入脉冲星导航系统,该方法能够在航天器初始位置误差较大的情况下,显著改善TOA测定精度和导航系统性能。通过数学仿真和对比研究验证了所设计的组合导航方法的有效性。 展开更多
关键词 自主导航 X射线脉冲星 光学导航 相位估计 航天器
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一种近地航天器脉冲星地固系动力学定轨方法 预览 被引量:1
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作者 黄良伟 帅平 +1 位作者 张新源 林晴晴 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期895-900,共6页
为改善近地航天器脉冲星导航的定轨精度,设计一种地固系动力学定轨方法。该方法结合了更精确的地球引力场模型,在求地球引力势梯度基础上引入惯性力,建立了地固系下轨道动力学方程;并结合脉冲相位量测,使用扩展卡尔曼滤波实现航天器轨... 为改善近地航天器脉冲星导航的定轨精度,设计一种地固系动力学定轨方法。该方法结合了更精确的地球引力场模型,在求地球引力势梯度基础上引入惯性力,建立了地固系下轨道动力学方程;并结合脉冲相位量测,使用扩展卡尔曼滤波实现航天器轨道参数实时估计。此方法可以降低动力学方程非线性度,尤其适用于地球静止轨道卫星。通过数学仿真校验了新方法的有效性与精度。 展开更多
关键词 X射线脉冲星 动力学定轨 地固系 地球引力势
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