相对定位计算流程图

1. 综合相对定位精度 互相关时延仿真计算 编号：S**-** X射线源实现航天器相对定位 作者一*，作者二 (单位名称 城市 邮编) *Tel:xxxxxxxxx; E-mail: xxxxxxx@yahoo.com.cn 利用X射线脉冲星进行航天器绝对定位，可以克服上述两种导航方式的缺陷，且在不需地面站支持下将覆盖范围扩大到整个太阳系乃至银河系。但在X射线脉冲星绝对定位中，需要选取具有稳定周期脉冲信号的脉冲星作为观测对象，从而可以利用脉冲星时间模型对脉冲到达时间进行预报。由于年轻脉冲星时常出现闪烁、跃变等现象，而年老脉冲星虽然具有较为稳定的周期但信号强度较弱，需要增大探测器面积才能达到与年轻脉冲星相当的测量精度，因此可用于导航的X射线脉冲星源较少。在这种情况下，直接解算航天器间的相对位置，将起到非常重要的作用。 相对定位计算流程图 … 航天器A 光子计数率 时间序列 航天器B 光子计数率 时间序列 航天器A 光子计数率 时间序列 航天器B 光子计数率 时间序列 互相关计算 互相关计算 △T1 △TN 构建观测方程 解算航天器位置 • 探测器探测到x个光子的概率； • 两航天器探测到的光子数时间序列； • 形成互相关系数变化图，计算时延量。 当计数率变化较小时，由于噪声影响，互相关计算时延不准，定位精度将受到严重影响。在该情况下，可考虑增加信号积分时间，提高信噪比，降低观测噪声 由于信号变化较为强烈，相关系数峰值点非常突出，计算结果良好。通过计算，即使将λ设为100，整体增大信号光子计数率，仍然可以达到满意的效果。 互相关系数变化 变信号计数概率 探测器A光子计数 探测器B光子计数 互相关时差测量的精度取决于X射线源总体光子到达率，相对变化以及功率谱的频率分布。但由于不能采用单一数字来反映功率谱的频率分布，很难根据上述特征量给出精确的测量精度品质因子。当选取某一X射线源作为观测对象时，应首先对其进行短期观测，以确定该星源目前的状态。 结 论 • 相对定位可以通过观测任何具有时变信号的天体进行定位，突破了X射线脉冲星导航中需要选取具有稳定周期脉冲星的限制，扩大了备选星源的数量。 • 互相关计算中，时变信号的变化幅度将影响时延测定的精度。当信号变化较为微弱时，由于噪声的影响，可导致时延计算错误。 • 相对定位中测距误差影响可通过组成双差观测量消除。星历误差对定位精度的影响随两航天器间距离的增大而增大。 • 利用脉冲星数据库中提供的参数，考虑测距、星历误差时，采用3-6颗脉冲星，相对定位精度在2-5km之间。定位精度随观测脉冲星数的增加而提高。