利用信號多特徵的X射線脈衝星自主導航增強技術研究

《利用信號多特徵的X射線脈衝星自主導航增強技術研究》是依託西安電子科技大學，由張華擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：利用信號多特徵的X射線脈衝星自主導航增強技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張華
• 依託單位：西安電子科技大學

中文摘要

X射線脈衝星導航以脈衝星計時觀測為基礎，在太空飛行器自主導航、抗干擾以及應對導航戰的軍事需求等方面具有導航衛星系統所不具備的優越特性，但其較低的導航定位精度又制約著它的廣泛套用。究其原因，主要是X射線脈衝星輻射信號的一些物理特性未能得到充分利用。為此，本項目將分析制約X射線脈衝星自主導航精度的主要因素，研究利用脈衝星輻射矢量和偏振等信號特徵來提升脈衝星導航性能的機理；提出利用高精度輻射方向矢量的X射線脈衝星幾何導航方法，並與計時觀測結合以提高太空飛行器自主導航精度；研究適用於導航的脈衝星偏振信息表示模型和測相方法，削弱脈衝星計時、定位誤差；提出利用脈衝星輻射矢量和偏振信息實現單探測器觀測單顆X射線脈衝星定姿。. 該項目成果為提升X射線脈衝星自主導航性能提供新的途徑，並為脈衝星信號多個特徵的導航套用提供理論依據和有效手段。

結題摘要

作為重要的備選自主導航技術，X射線脈衝星導航受到廣泛關注。本項目從X射線脈衝星信號的多種特性出發，分析並提出增強X射線脈衝星導航精度的方法。利用X射線脈衝星信號的物理特性，研究了脈衝星信號不同的建模方法，來逼近真實信號，為算法研究提供數據。X射線脈衝星到達時間測量是脈衝星導航的基本輸入，提出了直接序列測量準確估計脈衝星信號相位的方法。從利用輔助矢量信息出發，利用編隊衛星之間的基線信息來增強X射線脈衝星導航的精度。針對脈衝星微弱信號處理、測距方法展開研究，提出了利用基於X射線測距和相關技術輔助增強XPNAV的方法，為修正深空探測機載時鐘的誤差，提出了利用脈衝星計時觀測實現機載時鐘守時的方法；針對利用單顆脈衝星實現衛星導航問題，提出了單脈衝星定軌的原理和方法；面向未來脈衝深空導航套用，提出利用脈衝星的到達時間和火星衛星的觀測角結合的融合導航方法。所提出的方法為提高脈衝星導航精度提供了新的途徑和方法。