基于相位差测量的脉冲星时间相对导航方法

发布时间：2017-07-29 19:36

  本文关键词：基于相位差测量的脉冲星时间相对导航方法

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【摘要】：针对传统脉冲星导航方法在相位估计时依赖脉冲星信号轮廓,存在整周模糊及不确定星历参数引起的系统共模误差问题,提出基于相位差测量的脉冲星时间相对导航方法。该方法通过对脉冲星光子到达时间序列进行相位估计,以相邻时刻的相位差作为观测量,建立航天器位置增量与相位差的关系,采用广义卡尔曼滤波器处理系统噪声相关问题进行导航,可有效减小系统误差,实现脉冲星导航的应用。通过对导航系统初始定位方法、可观性分析,及基于罗西X射线时变探测器(RXTE)观测的Crab脉冲星的在轨实测数据试验分析,证明了该方法的自主性与可行性。最后,对基于相位差测量的脉冲星时间相对导航系统进行导航滤波仿真,试验结果表明,导航系统完全可观,噪声不累积,位置估计精度可满足实际应用。
【作者单位】： 哈尔滨工业大学卫星技术研究所;哈尔滨理工大学电气与电子工程学院;
【关键词】： 脉冲星 导航 时间相对定位 可观性 卡尔曼滤波
【基金】：国家863项目(2008AA8051602)
【分类号】：V448.21
【正文快照】： 0引言X射线脉冲星具有良好的周期稳定性、旋转频率可预测等特点,作为一种极其稳定的自然信标,在自主导航方面具有重要的应用前景。自1967年脉冲星发现后不久,人们便意识到脉冲星在导航方面的潜质;1981年,研究者提出X射线脉冲星导航(X-ray pulsar based navigation,XNAV)[1-2];

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 宋佳凝;徐国栋;李鹏飞;;多谐波脉冲星信号时延估计方法[J];物理学报;2015年21期

2 周庆勇;姬剑锋;任红飞;;X射线脉冲星自主导航的观测方程[J];物理学报;2013年13期

3 帅平;陈绍龙;吴一帆;张春青;李明;;X射线脉冲星导航原理[J];宇航学报;2007年06期

4 帅平 ,陈定昌 ,江涌;GPS/SINS组合导航系统状态的可观测度分析方法[J];宇航学报;2004年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 林晴晴;帅平;黄良伟;张新源;贝晓敏;;一种高精度的X射线脉冲星导航TOA估计方法[J];宇航学报;2016年06期

2 吕建强;叶松;赵玉梅;骆斐;;可观测性分析在组合导航中的应用[J];科技创新与应用;2016年16期

3 贺浩;杨东方;郑玉航;张金生;王仕成;;一种多天线GPS/SINS全组合测姿模型及其可观测性分析[J];电光与控制;2016年06期

4 周庆勇;刘思伟;郝晓龙;姬剑锋;贺珍妮;张彩红;;空间X射线观测确定脉冲星星历表参数精度分析[J];物理学报;2016年07期

5 金晶;王敏;黄良伟;贺亮;姜宇;;NPF算法在X射线脉冲星导航中的应用研究[J];宇航学报;2015年11期

6 王振凯;黄显林;;SINS/GPS组合导航系统解析性能分析[J];哈尔滨工程大学学报;2015年11期

7 张新源;帅平;黄良伟;;脉冲星导航轮廓折叠失真与周期估计算法[J];宇航学报;2015年09期

8 孙海峰;包为民;薛梦凡;方海燕;李小平;;一种X射线脉冲星导航的多普勒频移估计方法[J];宇航学报;2015年08期

9 吴耀军;帅平;张倩;傅灵忠;陈强;;一种基于石墨烯的脉冲星导航X射线探测器[J];宇航学报;2015年07期

10 姚翔;吴盘龙;陈尚敏;;基于X射线脉冲星的月球卫星自主导航[J];电光与控制;2015年09期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙海峰;包为民;方海燕;李小平;;X射线脉冲轮廓稳定性对导航精度的影响[J];物理学报;2014年06期

2 周庆勇;姬剑锋;任红飞;;非等间隔计时数据的X射线脉冲星周期快速搜索算法[J];物理学报;2013年01期

3 任红飞;魏子卿;翟振和;吴富梅;;1PN近似下脉冲星导航的观测方程及精度分析[J];测绘学报;2012年01期

4 苏哲;许录平;王婷;;X射线脉冲星导航半物理仿真实验系统研究[J];物理学报;2011年11期

5 苏哲;许录平;王婷;张华;;一种新的脉冲星累积脉冲轮廓时间延迟测量算法[J];宇航学报;2011年06期

6 费保俊;孙维瑾;潘高田;季诚响;;X射线脉冲星自主导航的光子到达时间转换[J];空间科学学报;2010年01期

7 谢振华;许录平;倪广仁;;基于双谱的脉冲星累积脉冲轮廓时间延迟测量[J];物理学报;2008年10期

8 祝俊;季沛勇;;Modification of gravitational redshift of x-ray burst produced by pulsar surface magnetoplasma[J];Chinese Physics B;2008年01期

9 帅平;曲广吉;;导航星座自主星历更新技术[J];宇航学报;2006年02期

10 帅平;曲广吉;陈忠贵;;导航星座自主导航技术研究[J];中国工程科学;2006年03期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张克;张威;王潇洒;邹京杭;;基于时间法的虚拟相位差计的设计[J];北京石油化工学院学报;2008年03期

2 许志华;;基于差放的相位差测量电路的设计及仿真[J];福建电脑;2011年09期

3 车翼飞;;相位差测量系统的硬件电路[J];黑龙江科技学院学报;2012年02期

4 刘灿涛,赵伟;频偏对数字积分法测量相位差影响的研究[J];电工技术学报;2002年03期

5 邓新蒲,卢启中,孙仲康;数字式相位差测量方法及精度分析[J];国防科技大学学报;2002年05期

6 郭明良,秦淑香,苏勋文;数字式工频电压相位差测量仪的设计[J];煤矿机械;2003年06期

7 刘嘉新,张黎,王铁滨;智能数字式工频相位差计[J];森林工程;2003年04期

8 李泽光;基于正交双通道算法的相位差测量[J];电测与仪表;2004年02期

9 张鹏,徐进,曹建荣;一种基于数字分析的相位差测量方法[J];计算机测量与控制;2004年03期

10 李国朝,禹定臣,张继金;相位差的测量及虚拟相位差计的设计[J];天中学刊;2004年05期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 翟瑞永;萧宝瑾;;一种高频信号相位差测量的方法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（上册）[C];2008年

2 张忠红;江海清;高梅国;;基于数字信道化接收机的相位差测量方法研究[A];第六届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2012年

3 廖家平;张友奖;姚铭;;一种高精度相位差测量系统的设计[A];湖北省电工技术学会、武汉电工技术学会2008年学术年会暨理事会换届大会论文集[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 刘永宁;气体红外吸收光谱检测信号的分析研究[D];山东大学;2016年

2 李智奇;时频信号的相位比对与处理技术[D];西安电子科技大学;2012年

3 周俊儒;基于RFID的室内定位技术研究[D];浙江大学;2014年

4 邢浩江;电网同步采集相位精度影响因素的权重分布与补偿研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 蔡卓淮;基于FPGA的科氏质量流量计相位差算法研究与实现[D];广西大学;2015年

2 康旭;基于边沿效应的高精度相位差测量技术[D];西安电子科技大学;2014年

3 杨鑫;短波通信天线系统移相特性及相位检测技术的研究[D];西安电子科技大学;2014年

4 李坤;基于频谱分析的相位差检测系统设计[D];西安电子科技大学;2014年

5 谷军闪;相位处理在物理量测量中的应用[D];西安电子科技大学;2014年

6 邓明霞;高精度相位差检测技术研究[D];西安电子科技大学;2014年

7 侯建民;基于相位差变化率的空中运动单站对地面固定目标的无源定位[D];合肥工业大学;2015年

8 王帅;基于多站无线电角度测量技术研究[D];天津职业技术师范大学;2016年

9 杨玮萍;激光外差干涉中超声信号的解调技术研究[D];中北大学;2016年

10 张姣;X射线脉冲星信号相位差估计方法及应用[D];西安电子科技大学;2015年

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本文编号：590808