丰大军,许录平,宋诗斌,田 茜

(西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安 710071)

利用X射线脉冲星的星间差分联合定位方法

丰大军,许录平,宋诗斌,田 茜

(西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安 710071)

提出了一种基于X射线脉冲星的空间联合相对定位模式,主星接收脉冲星辐射脉冲信号,将到达时间、个别脉冲特征经星间链路向邻近卫星转发,经过测量脉冲星信号星间的传播时差,建立定位方程来解星间相对位置.推导了脉冲到达时间预测模型的误差修正公式,分析了脉冲星个别脉冲的可辨识性.所提方法兼有脉冲星自主导航、精确定时的特点,受脉冲星相位预测模型误差的影响较小,有助于实现到达时间预测模型的在线自适应修正,也有助于实现卫星星座的联合定轨.

导航;脉冲星;联合定位;到达时间;卫星星座

X射线脉冲星导航(X-ray Pulsar-based NAVigation,XPNAV)适合于深空导航应用,但其完全自主性、全导航参数解算能力在轨道卫星应用中同样具有吸引力,特别是在军事应用场合.XPNAV绝对定位技术依赖到达时间(TOA)预测模型,而TOA预测模型的建立需要长期的脉冲星观测.脉冲星自行、行星星历、空间引力波效应、双星旋转效应、脉冲星辐射不稳定性及宇宙空间等离子体引起的电磁传播效应等都在不同程度上影响脉冲TOA短期的稳定性.因此,其短期预测精度并不理想,导致定位精度差.为了提高定位精度,必须增加探测器面积,并进行复杂的在轨光行时修正.但现……