具有动态特性的X射线脉冲双星仿真方法研究
发布时间：2021-05-26 17:40
X射线脉冲双星是天文学和天体物理学的重要研究对象,在已经发现的脉冲星中双星数量占据了大部分,与X射线脉冲星相比双星具有数量多,空间分布广泛,流量大等特点,是宇宙中较为适合的导航源,但双星运动增加了研究的复杂度,使脉冲星双星模拟和导航应用的报道都较少。针对脉冲双星地面模拟的需求,本文总结了脉冲双星的国内外研究进展,研究了X射线脉冲双星坐标系的建立、双星系统延迟校正以及光子序列仿真等,主要研究工作包括:1.针对双星系统中脉冲星运动带来的时间延迟问题,分析了双星轨道模型,研究了脉冲双星质心天球坐标系（BBCRS）、双星轨道运动平面坐标系和质心天球参考系（BCRS）的转换关系,建立了双星系统延迟、星际延迟、太阳系延迟的计算模型。2.针对X射线光子到达时间（TOA）由SSB处向航天器处和由BB处向脉冲星处校正时,光子的实际传播途径不能事先预知的问题,提出了光子TOA迭代的计算方法,首先由SSB处、BB处的光子序列计算航天器、脉冲星的位置,计算太阳系、双星系统几何延迟,得到包含误差的航天器处、脉冲星处光子TOA,再计算对应的几何延迟,进行迭代最后得到准确的光子TOA。3.最后,针对X射线脉冲双星在...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 脉冲双星的国内外研究进展
1.2.1 国内外基础研究现状
1.2.2 双星计时模型的发展历程
1.2.3 X射线脉冲星探测器的研究
1.2.4 X射线脉冲星地面仿真的研究
1.3 本论文的主要工作和内容安排
第二章 X射线脉冲星仿真理论基础
2.1 参考系与转换关系
2.1.1 天球坐标系
2.1.2 天球坐标系之间的转换关系
2.1.3 双星轨道运动坐标系
2.2 时间系统与转换关系
2.2.1 X射线脉冲双星时间系统
2.2.2 时间系统
2.2.3 时间系统转换关系
2.3 脉冲星光子序列仿真
2.3.1 脉冲星相位模型
2.3.2 脉冲星标准轮廓
2.3.3 光子到达速率函数
2.4 具有动态特性的X射线脉冲双星仿真实现框架
2.5 本章小结
第三章 双星轨道模型分析
3.1 双星轨道运动坐标系的建立
3.1.1 双星质心天球坐标系
3.1.2 双星轨道平面坐标系
3.2 双星轨道参数
3.3 轨道运动真近点角的求解
3.3.1 求解原理
3.3.2 开普勒方程的求解方法
3.4 脉冲星位置速度解算
3.5 本章小结
第四章 双星系统光子到达时间延迟校正
4.1 时间延迟校正流程
4.2 双星系统延迟
4.3 星际延迟
4.4 太阳系延迟
4.5 各延迟项分析
4.6 本章小结
第五章 具有动态特性的双星光子序列仿真及验证
5.1 双星光子序列生成
5.1.1 仿真流程
5.1.2 迭代法求解航天器处光子到达时间
5.2 动态特性验证
5.2.1 频率搜索算法
5.2.2 轨道运动多普勒频移计算
5.2.3 双星光子序列中多普勒频移分析
5.3 双星脉冲轮廓恢复
5.3.1 脉冲星处光子序列生成流程
5.3.2 迭代法求解脉冲星处光子到达时间
5.3.3 轮廓恢复结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]X射线脉冲星导航探测技术发展综述[J]. 李连升,梅志武,吕政欣,邓楼楼,刘继红,陈建武,石永强,左富昌. 兵器装备工程学报. 2017(05)
[2]X射线脉冲星导航动态模拟实验系统研制与性能测试[J]. 徐能,盛立志,张大鹏,陈琛,赵宝升,郑伟,刘纯亮. 物理学报. 2017(05)
[3]具有多物理特性的X射线脉冲星信号模拟[J]. 沈利荣,李小平,刘彥明,方海燕,孙海峰,裴辰星. 西安电子科技大学学报. 2016(05)
[4]HXMT卫星的观测规划与数据处理[J]. 郑世界,宋黎明,屈进禄,贾淑梅,张娟,李小波,赵海升,黄跃,聂建胤,张红梅. 现代物理知识. 2016(04)
[5]一种新的X射线脉冲星信号模拟方法[J]. 薛梦凡,李小平,孙海峰,刘兵,方海燕,沈利荣. 物理学报. 2015(21)
[6]基于X射线脉冲星导航的模拟调制仿真源研究[J]. 周峰,吴光敏,赵宝升,盛立志,宋娟,刘永安,鄢秋荣,邓宁勤,赵建军. 物理学报. 2013(11)
[7]高稳定度X射线脉冲星信号模拟[J]. 孙海峰,谢楷,李小平,方海燕,刘秀平,傅灵忠,孙海建,薛梦凡. 物理学报. 2013(10)
[8]基于X射线脉冲星的导航半实物仿真系统[J]. 刘利,郑伟,汤国建,孙守明. 国防科技大学学报. 2012(05)
[9]非齐次泊松过程的仿真方法[J]. 宁如云. 高等数学研究. 2012(01)
[10]基于非齐次Poisson过程的脉冲星到达信号的最大似然相位估计[J]. 李建勋,柯熙政. 信号处理. 2010(08)
博士论文
[1]X射线脉冲星导航信号处理方法研究[D]. 沈利荣.西安电子科技大学 2017
[2]X射线脉冲星导航信号特性分析及具有多物理特性的仿真系统研究[D]. 孙海峰.西安电子科技大学 2015
[3]X射线脉冲星导航信号处理方法和仿真实验系统研究[D]. 苏哲.西安电子科技大学 2011
[4]X射线脉冲星导航算法研究[D]. 毛悦.解放军信息工程大学 2009
硕士论文
[1]具有多物理特性的航天器处X射线脉冲星信号半物理模拟研究[D]. 刘兵.西安电子科技大学 2015
[2]基于X射线脉冲星导航的仿真系统研究[D]. 孙晨.国防科学技术大学 2015
[3]X射线脉冲星时间模型和高质量轮廓提取研究[D]. 孙海建.西安电子科技大学 2014
[4]黑洞双星的X射线观测研究[D]. 张国宝.河北师范大学 2007
本文编号：3206782
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 脉冲双星的国内外研究进展
1.2.1 国内外基础研究现状
1.2.2 双星计时模型的发展历程
1.2.3 X射线脉冲星探测器的研究
1.2.4 X射线脉冲星地面仿真的研究
1.3 本论文的主要工作和内容安排
第二章 X射线脉冲星仿真理论基础
2.1 参考系与转换关系
2.1.1 天球坐标系
2.1.2 天球坐标系之间的转换关系
2.1.3 双星轨道运动坐标系
2.2 时间系统与转换关系
2.2.1 X射线脉冲双星时间系统
2.2.2 时间系统
2.2.3 时间系统转换关系
2.3 脉冲星光子序列仿真
2.3.1 脉冲星相位模型
2.3.2 脉冲星标准轮廓
2.3.3 光子到达速率函数
2.4 具有动态特性的X射线脉冲双星仿真实现框架
2.5 本章小结
第三章 双星轨道模型分析
3.1 双星轨道运动坐标系的建立
3.1.1 双星质心天球坐标系
3.1.2 双星轨道平面坐标系
3.2 双星轨道参数
3.3 轨道运动真近点角的求解
3.3.1 求解原理
3.3.2 开普勒方程的求解方法
3.4 脉冲星位置速度解算
3.5 本章小结
第四章 双星系统光子到达时间延迟校正
4.1 时间延迟校正流程
4.2 双星系统延迟
4.3 星际延迟
4.4 太阳系延迟
4.5 各延迟项分析
4.6 本章小结
第五章 具有动态特性的双星光子序列仿真及验证
5.1 双星光子序列生成
5.1.1 仿真流程
5.1.2 迭代法求解航天器处光子到达时间
5.2 动态特性验证
5.2.1 频率搜索算法
5.2.2 轨道运动多普勒频移计算
5.2.3 双星光子序列中多普勒频移分析
5.3 双星脉冲轮廓恢复
5.3.1 脉冲星处光子序列生成流程
5.3.2 迭代法求解脉冲星处光子到达时间
5.3.3 轮廓恢复结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]X射线脉冲星导航探测技术发展综述[J]. 李连升,梅志武,吕政欣,邓楼楼,刘继红,陈建武,石永强,左富昌. 兵器装备工程学报. 2017(05)
[2]X射线脉冲星导航动态模拟实验系统研制与性能测试[J]. 徐能,盛立志,张大鹏,陈琛,赵宝升,郑伟,刘纯亮. 物理学报. 2017(05)
[3]具有多物理特性的X射线脉冲星信号模拟[J]. 沈利荣,李小平,刘彥明,方海燕,孙海峰,裴辰星. 西安电子科技大学学报. 2016(05)
[4]HXMT卫星的观测规划与数据处理[J]. 郑世界,宋黎明,屈进禄,贾淑梅,张娟,李小波,赵海升,黄跃,聂建胤,张红梅. 现代物理知识. 2016(04)
[5]一种新的X射线脉冲星信号模拟方法[J]. 薛梦凡,李小平,孙海峰,刘兵,方海燕,沈利荣. 物理学报. 2015(21)
[6]基于X射线脉冲星导航的模拟调制仿真源研究[J]. 周峰,吴光敏,赵宝升,盛立志,宋娟,刘永安,鄢秋荣,邓宁勤,赵建军. 物理学报. 2013(11)
[7]高稳定度X射线脉冲星信号模拟[J]. 孙海峰,谢楷,李小平,方海燕,刘秀平,傅灵忠,孙海建,薛梦凡. 物理学报. 2013(10)
[8]基于X射线脉冲星的导航半实物仿真系统[J]. 刘利,郑伟,汤国建,孙守明. 国防科技大学学报. 2012(05)
[9]非齐次泊松过程的仿真方法[J]. 宁如云. 高等数学研究. 2012(01)
[10]基于非齐次Poisson过程的脉冲星到达信号的最大似然相位估计[J]. 李建勋,柯熙政. 信号处理. 2010(08)
博士论文
[1]X射线脉冲星导航信号处理方法研究[D]. 沈利荣.西安电子科技大学 2017
[2]X射线脉冲星导航信号特性分析及具有多物理特性的仿真系统研究[D]. 孙海峰.西安电子科技大学 2015
[3]X射线脉冲星导航信号处理方法和仿真实验系统研究[D]. 苏哲.西安电子科技大学 2011
[4]X射线脉冲星导航算法研究[D]. 毛悦.解放军信息工程大学 2009
硕士论文
[1]具有多物理特性的航天器处X射线脉冲星信号半物理模拟研究[D]. 刘兵.西安电子科技大学 2015
[2]基于X射线脉冲星导航的仿真系统研究[D]. 孙晨.国防科学技术大学 2015
[3]X射线脉冲星时间模型和高质量轮廓提取研究[D]. 孙海建.西安电子科技大学 2014
[4]黑洞双星的X射线观测研究[D]. 张国宝.河北师范大学 2007
本文编号：3206782
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3206782.html
