翟倩倩，唐海峰，2，马　琨

（1.昆明理工大学 理学院，云南 昆明 650500；2.中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119）

基于脉冲星脉冲信号的航天器导航系统*

翟倩倩1，唐海峰1，2，马琨1

（1.昆明理工大学 理学院，云南 昆明 650500；2.中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119）

脉冲星是具有107—109T强磁场的快速自转中子星，会不断地发出周期性电脉冲信号。通过识别脉冲轮廓可以实现航天器的定位和姿态调整。将采集到的光子到达时刻的TDC数据通过USB传送到上位机进行脉冲轮廓还原得到光子到达时间(TOA)。利用西安光学精密机械研究所的X射线地面模拟系统产生B0531星系进行测试，得到的脉冲轮廓与在NASA下载的B0531星数据的脉冲轮廓相似度达到95.38%。

X射线脉冲星导航；TDC；TOA；粗时间；细时间；脉冲轮廓还原

0　引言

脉冲星导航是利用脉冲星稳定的辐射周期特性，在太空中为星际空间飞行器提供位置、速度和时间等导航信息。这是一种新型的导航系统，现阶段美国、俄罗斯和欧洲空间局正在研究脉冲星导航的新技术和新方法[1-5]。本文提出的 X射线脉冲星导航系统是基于中国科学院西安光机所X射线脉冲星地面模拟系统的实验平台完成的，图1所示为X射线脉冲星地面模拟系统的整体框图[6，7]。

图1　X射线脉冲星地面模拟系统框图

X射线脉冲星模拟光源相当于一种特殊的信号发生器，模拟X射线脉冲星的物理特性，如X射线辐射能谱、能量、脉冲轮廓以及脉冲周期等，为实验提供模拟的X射线脉冲星。……