北斗卫星导航系统X射线脉冲星可见性分析

发布时间：2025-04-18 05:14

　　 X射线脉冲星可以为深空乃至近地航天器提供全源、自主、高精度的导航服务.对近地航天器而言,由于中心天体的遮挡,脉冲星信号并非全程可见,所以X射线脉冲星的可见性成为近地导航应用中挑选脉冲星的关键因素,也是脉冲星导航的首要工作.本文对挑选出的30颗X射线脉冲星在北斗系统7个轨道面上的可见性进行了仿真分析,得出了一天内可见脉冲星数量的变化情况以及一年内太阳、地球和月球遮挡的仿真结果,总结了影响脉冲星可见性的天体的遮挡规律,为利用脉冲星对北斗卫星进行自主定轨和守时提供了数据支持.

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【部分图文】：

图7 轨道高度35786 km可见性

图621528km轨道高度可见性3X射线脉冲星数据源选取及仿真流程

图8 脉冲星可见性分析流程图

近年来射电脉冲星巡天研究十分活跃，发现的脉冲星数目迅速增加，目前已知脉冲星数目多达2525颗[13]．可用于导航的X射线脉冲星的优选准则包括精确的脉冲星位置矢量、高信噪比的脉冲轮廓、高精度的脉冲计时模型、较高的X射线辐射流量、较短的脉冲周期、尖锐的脉冲形状以及长期的周期稳定性等[....

图1 天体遮挡平面几何关系示意图

在实际应用中，航天器的位置一般都是相对于地球来说的，因此在计算除地球以外的其它天体(日、月等)对脉冲星的遮挡情况时，需要把航天器相对于地球的位置矢量转化成相对于该目标天体的位置矢量，转换的几何关系如图2所示．图2航天器位置矢量转换示意图

图2 航天器位置矢量转换示意图

图1天体遮挡平面几何关系示意图其中:rE/S是地球相对与太阳系质心的位置矢量;rSC/E是航天器相对于地球的位置矢量;rO/S是其它天体相对于太阳系质心的位置矢量;rSC/O是航天器相对于其它天体的位置矢量，则:

本文编号：4040589