X射线脉冲星自主导航的守时方法研究

发布时间：2020-05-29 12:22

【摘要】：脉冲星是一种具有高速旋转特性的磁化中子星,可在射电、可见光、X射线及Y射线等电磁波频段中产生信号辐射。X射线集中了 X射线脉冲星的绝大部分能量,易于实现探测设备的小型化。因此,可以使用X射线脉冲星实现航天器导航任务。X射线脉冲星导航能够为近地和深空的航天器提供位置、时间、速度等多种准确信息。X射线脉冲星导航具有自主性强、安全性好、精度高等优点,是人类探索深空的重要研究方向。本文围绕X射线脉冲星导航展开研究工作,对X射线脉冲星导航中遇到的问题进行了探索研究,主要工作如下:1)为了提高航天器长期航行的导航精度和钟差修正能力,提出了一种考虑钟差修正的X射线脉冲星与多普勒差分组合导航方法。在太阳光谱失真的情况下,使用多普勒差分导航消除多普勒速度误差对导航的影响,保证了多普勒速度的精确性;为了克服时钟钟差对导航精度的影响,将时钟钟差增广为状态变量,构建考虑时钟钟差的状态模型,并给出了X射线脉冲星导航的量测模型,保证了航天器长期航行的精度;利用联邦无迹卡尔曼滤波融合X射线脉冲星导航与多普勒差分导航的导航信息,仿真结果表明:该方法可以抑制多普勒速度误差对导航的影响,控制星载时钟钟差,提供更高的导航精度。2)为了减小脉冲星方向误差与时钟钟差对导航的影响,提出了一种修正方向误差和时钟钟差的X射线脉冲星导航方法。分析了脉冲星方向误差对系统偏差的影响;给出了考虑方向误差与时钟钟差的X射线脉冲星导航量测模型,将脉冲星方向误差造成的系统偏差与时钟钟差增广为状态向量;利用无迹卡尔曼滤波进行状态估计,仿真结果表明:该方法能抑制方向误差与时钟钟差对导航的影响,提供更高的导航精度。
【图文】：

脉冲星,辐射模型,灯塔

脉入用星然约号模可脉冲星的各种型的两种表入手介绍了用的滤波算法星阶段坍塌形然体积小，，约在1110 ~1号辐射锥不断电粒子就会探测设备就模型。从图 2可以接收到脉种物理特性表现形式。其X 射线脉冲法-卡尔曼形成的，它是但是质量却15 30 g/cm 之断的向外辐会顺着磁场就会接收到2-1 中可以看脉冲信号，性与脉冲相位其次，从 X冲星导航的滤波算法。是由高密度却非常大。之间。脉冲星辐射信号，当的磁力线加脉冲信号，看出：当脉就像海上的位模型射线的基本度的中脉冲星的磁当脉冲加速运犹如脉冲星的灯塔

蟹状星云,脉冲星,脉冲,X射线

脉冲星加的非常：旋转星是宇宙像。吸右。西安理工辐射的信号常缓慢，它供能脉冲星宙中最亮的吸积供能脉冲工大学硕士学位号呈现出一它的周期大约星、吸积供的旋转功能脉冲星的周期位论文一种周期性的约在 ms~s供能脉冲星与脉冲星，图期大约在0.0的脉冲状量级。根与反常脉图 2-2 给出069~1.41
【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

【参考文献】