基于X射线脉冲星的航天器定轨仿真研究

发布时间：2020-05-23 22:30

【摘要】：X射线脉冲星属于自然天体,其信号周期稳定,分布广泛,犹如宇宙的灯塔。X射线脉冲星导航作为一种新型的导航方法,可以为航天器提供位置、速度和时间等导航信息,具有很好的发展前景,本文将针对X射线脉冲星的航天器定轨方法开展研究,主要研究内容包括:首先,介绍了X射线脉冲星导航的相关理论,包括脉冲星的物理特性、时空参考框架以及脉冲星时间相位模型;基于X射线脉冲星信号的特点及其观测特性,对X射线脉冲星信号进行了模拟并绘制出了观测脉冲轮廓,并对X射线脉冲星的可见性进行了分析;然后,从X射线脉冲星导航的基本原理出发,对X射线脉冲星几何定轨方法进行了仿真验证,并引入扩展卡尔曼滤波算法,结合轨道动力学模型仿真验证了X射线脉冲星动力学定轨方法;最后,研究了单脉冲星定轨方法,将航天器动力学模型与脉冲星观测量进行融合,对单脉冲星动力学定轨方法进行了仿真,并对该方法进行改进,对单探测器分时段对不同脉冲星进行观测的定轨方法进行了仿真分析。目前,X射线脉冲星导航技术尚处于探索阶段,相关理论尚不成熟,结论性成果欠缺,有待对相关理论开展深入研究。本文通过对多星定轨方法和单星定轨方法的仿真,初步给出了X射线脉冲星的导航性能分析,对未来研究脉冲星导航具有一定的参考价值。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V448.2;TP391.9

【参考文献】

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本文编号：2678049