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X射线脉冲星自主导航的观测方程

周庆勇 姬剑锋 任红飞

X射线脉冲星自主导航的观测方程

周庆勇, 姬剑锋, 任红飞
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  • 在分析脉冲时间相位模型(pulse timing model)的意义和研究已有观测方程结论的基础上, 对脉冲到达时间(TOA)所含各种效应进行了解析,推导建立了一阶后牛顿近似下光子到达时间转换方程, 与一些作者的结果进行比较讨论; 同时推导出航天器在三种类型轨道下质心坐标时与航天器原时转换公式. 通过程序实现了推导的观测方程对X射线脉冲星空间观测数据处理的功能, 并利用RXTE卫星观测数据进行验算,搜索出正确的脉冲星周期, 折叠出准确的脉冲轮廓,验证了本文观测方程的正确性, 并与Heasoft软件计算结果进行对比分析, 最后分析了脉冲星位置误差与行星历表误差对数据处理的影响.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 41004013, 41174025, 41204020)资助的课题.
    [1]

    Sheikh S I 2005 Ph. D. Dissertation (USA: University of Maryland)

    [2]

    Ren H F 2011 Ph. D. Dissertation (Zhengzhou: PLA information engineering university) (in Chinese) [任红飞 2011 博士学位论文(郑州:解放军信息工程大学)]

    [3]

    Ren H F, Wei Z Q, Zhai Z H, Wu F M 2012 Acta Geodaetica et Cartographica Sin. 41 41 (in Chinese) [任红飞, 魏子卿, 翟振和, 吴富梅 2012 测绘学报 41 41]

    [4]

    Zhao M, Huang T Y 2009 Science in China (G) 39 1671 (in Chinese) [赵铭, 黄天衣 2009 中国科学:物理学力学天文学 39 1671]

    [5]

    Backer D C, Helling R W 1986 Ann. Rev. Astron Astrophy 24 537

    [6]

    Lorimer D R, Kramer M 2005 Handbook of Pulsar Astronomy (London: Cambridge University Press)

    [7]

    Helling R W 1986 The astronomical Journal 91 650

    [8]

    Murry C A 1983 Vectorial Astrometry (London: Tsechno House of Adam Hilger)

    [9]

    Edwards R T, Hobbs G B, Manchester R N 2006 Mon. Not. R. Astron. Soc. 372 1574

    [10]

    Sheikh S I, Hellings R W, Matzner R A 2007 ION 63rd Annual Meeting, Cambridge, MA, April 23-25, 2007, P432

    [11]

    Shuai P, Li M, Chen Z L, Huang Z 2009 the principle and method the X-ray pulsar-Based navigation system (Beijing: China Astronautic Publishing House) (in Chinese) [帅平, 李明, 陈绍龙, 黄震 2009 X射线脉冲星导航系统原理与方法 (北京:中国宇航出版社)]

    [12]

    Fei B J, Sun W J, Pan G T, Ji C X 2010 Chin. J. Space. Sci. 30 85 (in Chinese) [费保俊, 孙维瑾, 潘高田, 季诚响 2010 空间科学学报 30 85]

    [13]

    Liu J Q, Xu C M 1989 Acta Astronomica Sinica 30 323 [刘甲求, 须重明 1989 天文学报 30 323]

    [14]

    Blanford R, Teukolsky S A 1976 The Astrophysical Journal 205 580

    [15]

    Su Z, Xu L P, Wang T 2011 Acta Phys. Sin. 60 119701 (in Chinese) [苏哲, 许录平, 王婷 2011 物理学报 60 119701]

    [16]

    Zhou Q Y, Ji J F, Wang T 2013 Acta Phys. Sin. 62 019701 (in Chinese) [周庆勇, 姬剑锋, 任红飞 2013 物理学报 60 119701]

    [17]

    Dennies D M, Petit G 2004 IERS Conventions (2003) http: //www.iers.org/iers/publications/tn/tn32/ [2012-08-11]

    [18]

    Liu L, Hou X Y 2012 The orbital mechanics of deep space probe (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) (in Chinese) [刘林, 候锡云 2012 深空探测器轨道力学(北京:电子工业出版社)]

    [19]

    Li Z B 2011 Ph. D. Dissertation (Beijing: Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [李志兵 2011 博士学位论文(北京:中国科学院研究生院)]

    [20]

    Lyne A G, Jordan C A, Roberts M E http: //www.jb.man.ac.uk/ ~pulsar/crab.html[2012/09/31]

    [21]

    Lyne A G, Pritchard R S, Graham-Smith F 1993 MNRAS 265 1003

    [22]

    Ray P S, Wood K S, Wolff M N 2002 American Astronomical Society Meeting 201 Dec 2002

  • [1]

    Sheikh S I 2005 Ph. D. Dissertation (USA: University of Maryland)

    [2]

    Ren H F 2011 Ph. D. Dissertation (Zhengzhou: PLA information engineering university) (in Chinese) [任红飞 2011 博士学位论文(郑州:解放军信息工程大学)]

    [3]

    Ren H F, Wei Z Q, Zhai Z H, Wu F M 2012 Acta Geodaetica et Cartographica Sin. 41 41 (in Chinese) [任红飞, 魏子卿, 翟振和, 吴富梅 2012 测绘学报 41 41]

    [4]

    Zhao M, Huang T Y 2009 Science in China (G) 39 1671 (in Chinese) [赵铭, 黄天衣 2009 中国科学:物理学力学天文学 39 1671]

    [5]

    Backer D C, Helling R W 1986 Ann. Rev. Astron Astrophy 24 537

    [6]

    Lorimer D R, Kramer M 2005 Handbook of Pulsar Astronomy (London: Cambridge University Press)

    [7]

    Helling R W 1986 The astronomical Journal 91 650

    [8]

    Murry C A 1983 Vectorial Astrometry (London: Tsechno House of Adam Hilger)

    [9]

    Edwards R T, Hobbs G B, Manchester R N 2006 Mon. Not. R. Astron. Soc. 372 1574

    [10]

    Sheikh S I, Hellings R W, Matzner R A 2007 ION 63rd Annual Meeting, Cambridge, MA, April 23-25, 2007, P432

    [11]

    Shuai P, Li M, Chen Z L, Huang Z 2009 the principle and method the X-ray pulsar-Based navigation system (Beijing: China Astronautic Publishing House) (in Chinese) [帅平, 李明, 陈绍龙, 黄震 2009 X射线脉冲星导航系统原理与方法 (北京:中国宇航出版社)]

    [12]

    Fei B J, Sun W J, Pan G T, Ji C X 2010 Chin. J. Space. Sci. 30 85 (in Chinese) [费保俊, 孙维瑾, 潘高田, 季诚响 2010 空间科学学报 30 85]

    [13]

    Liu J Q, Xu C M 1989 Acta Astronomica Sinica 30 323 [刘甲求, 须重明 1989 天文学报 30 323]

    [14]

    Blanford R, Teukolsky S A 1976 The Astrophysical Journal 205 580

    [15]

    Su Z, Xu L P, Wang T 2011 Acta Phys. Sin. 60 119701 (in Chinese) [苏哲, 许录平, 王婷 2011 物理学报 60 119701]

    [16]

    Zhou Q Y, Ji J F, Wang T 2013 Acta Phys. Sin. 62 019701 (in Chinese) [周庆勇, 姬剑锋, 任红飞 2013 物理学报 60 119701]

    [17]

    Dennies D M, Petit G 2004 IERS Conventions (2003) http: //www.iers.org/iers/publications/tn/tn32/ [2012-08-11]

    [18]

    Liu L, Hou X Y 2012 The orbital mechanics of deep space probe (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) (in Chinese) [刘林, 候锡云 2012 深空探测器轨道力学(北京:电子工业出版社)]

    [19]

    Li Z B 2011 Ph. D. Dissertation (Beijing: Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [李志兵 2011 博士学位论文(北京:中国科学院研究生院)]

    [20]

    Lyne A G, Jordan C A, Roberts M E http: //www.jb.man.ac.uk/ ~pulsar/crab.html[2012/09/31]

    [21]

    Lyne A G, Pritchard R S, Graham-Smith F 1993 MNRAS 265 1003

    [22]

    Ray P S, Wood K S, Wolff M N 2002 American Astronomical Society Meeting 201 Dec 2002

  • [1] 孙海峰, 包为民, 方海燕, 李小平. X射线脉冲轮廓稳定性对导航精度的影响. 物理学报, 2014, 63(6): 069701. doi: 10.7498/aps.63.069701
    [2] 宋佳凝, 徐国栋, 李鹏飞. 多谐波脉冲星信号时延估计方法. 物理学报, 2015, 64(21): 219702. doi: 10.7498/aps.64.219702
    [3] 康志伟, 吴春艳, 刘劲, 马辛, 桂明臻. 基于两级压缩感知的脉冲星时延估计方法. 物理学报, 2018, 67(9): 099701. doi: 10.7498/aps.67.20172100
    [4] 方海燕, 刘兵, 李小平, 孙海峰, 薛梦凡, 沈利荣, 朱金鹏. 一种基于最优频段的X射线脉冲星累积轮廓时延估计方法. 物理学报, 2016, 65(11): 119701. doi: 10.7498/aps.65.119701
    [5] 谢振华, 许录平, 倪广仁. 基于双谱的脉冲星累积脉冲轮廓时间延迟测量. 物理学报, 2008, 57(10): 6683-6688. doi: 10.7498/aps.57.6683
    [6] 杨廷高, 仲崇霞. 小波域中的维纳滤波在综合脉冲星时算法中的应用. 物理学报, 2007, 56(10): 6157-6163. doi: 10.7498/aps.56.6157
    [7] 张华, 许录平. 脉冲星脉冲轮廓累积的最小熵方法. 物理学报, 2011, 60(3): 039701. doi: 10.7498/aps.60.039701
    [8] 王璐, 许录平, 张华, 罗楠. 基于S变换的脉冲星辐射脉冲信号检测 . 物理学报, 2013, 62(13): 139702. doi: 10.7498/aps.62.139702
    [9] 孙海峰, 谢楷, 李小平, 方海燕, 刘秀平, 傅灵忠, 孙海建, 薛梦凡. 高稳定度X射线脉冲星信号模拟. 物理学报, 2013, 62(10): 109701. doi: 10.7498/aps.62.109701
    [10] 杨娟, 杨丹, 黄彬, 张小洪, 杨聪. 变时延移动Ad-Hoc网络容量非合作规划博弈模型的渐近稳定性. 物理学报, 2014, 63(2): 020501. doi: 10.7498/aps.63.020501
    [11] 李建勋, 柯熙政. 基于循环平稳信号相干统计量的脉冲星周期估计新方法. 物理学报, 2010, 59(11): 8304-8310. doi: 10.7498/aps.59.8304
    [12] 苏哲, 许录平, 王婷. X射线脉冲星导航半物理仿真实验系统研究. 物理学报, 2011, 60(11): 119701. doi: 10.7498/aps.60.119701
    [13] 赵宝升, 胡慧君, 盛立志, 鄢秋荣. 基于X射线脉冲星导航的地面模拟系统研究. 物理学报, 2011, 60(2): 029701. doi: 10.7498/aps.60.029701
    [14] 张华, 许录平, 谢强, 罗楠. 基于Bayesian估计的X射线脉冲星微弱信号检测. 物理学报, 2011, 60(4): 049701. doi: 10.7498/aps.60.049701
    [15] 李建勋, 柯熙政, 赵宝升. 一种脉冲星周期的时域估计新方法. 物理学报, 2012, 61(6): 069701. doi: 10.7498/aps.61.069701
    [16] 谢强, 许录平, 张华, 罗楠. X射线脉冲星累积轮廓建模及信号辨识. 物理学报, 2012, 61(11): 119701. doi: 10.7498/aps.61.119701
    [17] 王朋, 赵宝升, 盛立志, 胡慧君, 鄢秋荣. X射线脉冲星导航系统导航精度的研究. 物理学报, 2012, 61(20): 209702. doi: 10.7498/aps.61.209702
    [18] 周庆勇, 姬剑锋, 任红飞. 非等间隔计时数据的X射线脉冲星周期快速搜索算法. 物理学报, 2013, 62(1): 019701. doi: 10.7498/aps.62.019701
    [19] 胡慧君, 赵宝升, 盛立志, 赛小锋, 鄢秋荣, 陈宝梅, 王朋. 用于脉冲星导航的X射线光子计数探测器研究. 物理学报, 2012, 61(1): 019701. doi: 10.7498/aps.61.019701
    [20] 王文波, 张晓东, 汪祥莉. 脉冲星信号的经验模态分解模态单元比例萎缩消噪算法. 物理学报, 2013, 62(6): 069701. doi: 10.7498/aps.62.069701
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-15
  • 修回日期:  2013-03-11
  • 刊出日期:  2013-07-05

X射线脉冲星自主导航的观测方程

  • 1. 地理信息工程国家重点实验室, 西安 710054;西安测绘研究所, 西安 710054
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 41004013, 41174025, 41204020)资助的课题.

摘要: 在分析脉冲时间相位模型(pulse timing model)的意义和研究已有观测方程结论的基础上, 对脉冲到达时间(TOA)所含各种效应进行了解析,推导建立了一阶后牛顿近似下光子到达时间转换方程, 与一些作者的结果进行比较讨论; 同时推导出航天器在三种类型轨道下质心坐标时与航天器原时转换公式. 通过程序实现了推导的观测方程对X射线脉冲星空间观测数据处理的功能, 并利用RXTE卫星观测数据进行验算,搜索出正确的脉冲星周期, 折叠出准确的脉冲轮廓,验证了本文观测方程的正确性, 并与Heasoft软件计算结果进行对比分析, 最后分析了脉冲星位置误差与行星历表误差对数据处理的影响.

English Abstract

参考文献 (22)

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