[发明专利]一种基于X射线脉冲星的星座定向仿真系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于X射线脉冲星的星座定向仿真模拟系统及方法，其特征在于包括：基于X射线的星座定向方法利用星间链路或者X射线脉冲星信号在卫星间传播光行时差测量星间相对距离，获取星座内卫星基线之间的夹角，同时星载X射线探测器配合准直器提取脉冲星辐射方向矢量，并计算该矢量与卫星基线之间的夹角，进而计算该矢量与星座平面之间的夹角，星载计算机再利用多颗脉冲星辐射方向矢量与星座平面的夹角，测定地球轨道编队卫星或星座的整体旋转和漂移并修正；基于X射线脉冲星的星座定向仿真模拟系统包括：信号模拟单元，时间保持单元、调制单元、可控光时延单元、光学发送单元、光学接收单元、光子探测单元和定向模拟单元；可以仿真模拟X射线脉冲星定向中从信号产生、传输、采集、处理和定向算法的实现。

主权项

一种基于X射线脉冲星的星座定向仿真模拟系统及方法，其特征在于包括：基于X射线的星座定向方法利用星间链路或者X射线脉冲星信号在卫星间传播光行时差测量星间相对距离，获取星座内卫星基线之间的夹角，同时星载X射线探测器配合准直器提取脉冲星辐射方向矢量，并计算该矢量与卫星基线之间的夹角，进而计算该矢量与星座平面之间的夹角，星载计算机再利用多颗脉冲星辐射方向矢量与星座平面的夹角，测定星座的整体旋转和漂移并修正；基于X射线脉冲星的星座定向仿真模拟系统包括：信号模拟单元，时间保持单元、调制单元、可控光时延单元、光学发送单元、光学接收单元、光子探测单元和定向模拟单元；信号模拟单元调用太阳行星参数库、脉冲星特征参数库和星座轨道参数数据库中参数数据完成脉冲星信号特征重建，并具有轨道调制特性的脉冲星信号；该信号送入时间保持单元，被赋予精确历元，送至调制单元；调制单元与可控光时延单元配合，生成具有实际脉冲星信号物理表现的光子流；光子流通过光学发送单元送至光学接收单元，并由光子探测与计数单元记录光子到达时间，形成光子计数序列，送至星座定向模拟单元，经过姿态滤波后提取信号完好时段数据，调用太阳行星参数库、脉冲星特征参数库、星座轨道参数和导航算法数据库中参数数据完成脉冲星信号特征恢复和重建，进而利用基于X射线脉冲星的星座定向方法完成星座定向。