周庆勇，张健康，贾小林，闫林丽，樊少娟

(1.西安测绘研究所,西安 710054；2.地理信息工程国家重点实验室,西安 710054；3.安徽建筑大学数理学院,合肥 230601)

0 引言

脉冲星是一种高速自转的中子星，能稳定地向外辐射脉冲信号，自转极其稳定，且位置能被精确测定，因此能为航天器提供自主导航服务[1].X 射线脉冲星导航是一种新型天文自主导航技术，具有传统天文导航系统的优势：自主性高，安全性高，导航误差不累积[2-3].空间均匀分布的脉冲星可构建类似导航卫星的宇宙星座，增强远离地面测控台站作用距离的飞行器自主导航能力，降低地面深空网的负担.虽然X 射线脉冲星导航在近地空间的精度无法与地基导航技术相比[4-5]，但深空航天器自主导航精度远远高于传统天文导航和地基导航技术，且导航误差不随距离增加而急剧增大，是当前超远距离自主导航的唯一手段.因此，2015 年6月，脉冲星自主导航技术作为导航通信领域“革命性概念”列入美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration，NASA)空间发展规划 (2015—2035 年)[6].2018年，NASA 成功实施了“X 射线计时与导航技术的空间站在轨验证试验”(station explorer for X-ray timing and navigation technology，SEXTANT)项目，利用SEXTANT 观测4 颗毫秒脉冲星的计时数据，实现了国际空间站位置精度收敛到16 km，并且有可能进一步提高至5 km[4].与此同时，脉冲星自主导航技术在国家导航定位和授时体系论证与建设中也占据着重要位置[7-9].

脉冲星自主导航是各航天强国竞相发展的新技术制高点，我国高度重视该新型导航技术的发展，并于2016 年发射了脉……