具有多物理特性的X射线脉冲星 导航地面验证系统

方海燕; 丛少鹏; 孙海峰; 李小平; 苏剑宇; 张力; 沈利荣

doi:10.7498/aps.68.20182232

物理学报

具有多物理特性的X射线脉冲星导航地面验证系统

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方海燕, 丛少鹏, 孙海峰, 李小平, 苏剑宇, 张力, 沈利荣. 2019: 具有多物理特性的X射线脉冲星导航地面验证系统, 物理学报, 68(8): 258-267. doi: 10.7498/aps.68.20182232

引用本文:

Fang Hai-Yan, Cong Shao-Peng, Sun Hai-Feng, Li Xiao-Ping, Su Jian-Yu, Zhang Li, Shen Li-Rong. 2019: Ground verification system of X-ray pulsar navigation with multi-physical properties, Acta Physica Sinica, 68(8): 258-267. doi: 10.7498/aps.68.20182232

Citation:

Fang Hai-Yan, Cong Shao-Peng, Sun Hai-Feng, Li Xiao-Ping, Su Jian-Yu, Zhang Li, Shen Li-Rong. 2019: Ground verification system of X-ray pulsar navigation with multi-physical properties, Acta Physica Sinica, 68(8): 258-267. doi: 10.7498/aps.68.20182232

具有多物理特性的X射线脉冲星导航地面验证系统

西安电子科技大学空间科学与技术学院,西安,710126

Ground verification system of X-ray pulsar navigation with multi-physical properties

摘要: 导航地面验证是X射线脉冲星导航研究必不可少的环节.针对导航算法验证需要真实连续的脉冲星信号的需求,同时避免X射线调制及探测难度大、成本高的问题,提出了一种基于可见光源的X射线脉冲星导航地面验证系统.该系统利用太阳系质心处脉冲星信号模型和航天器轨道信息,建立航天器处实时光子到达速率函数,再通过硬件系统转换成电压信号,利用该电压控制线性光源输出,最后经衰减、探测及甄别后获得航天器处的实时光子到达时间序列.该时间序列不仅具有导航脉冲星的轮廓特性、自转特性,还包括空间传播时间效应及宇宙X射线背景.本系统利用半物理装置对可见光进行调制及衰减,实时判断轨道各位置处导航脉冲星的可见性,实现X射线脉冲星信号传播过程的模拟.该系统提供四路可控输出信号,支持多种导航模式的验证.仿真系统的性能分析和功能验证结果表明,该系统具有良好的性能,可提供真实便捷的地面验证环境.
- X /
- 射线脉冲星导航 /
- 地面验证系统 /
- 多物理特性 /
- 信号模拟

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具有多物理特性的X射线脉冲星导航地面验证系统

西安电子科技大学空间科学与技术学院,西安,710126

关键词:

摘要: 导航地面验证是X射线脉冲星导航研究必不可少的环节.针对导航算法验证需要真实连续的脉冲星信号的需求,同时避免X射线调制及探测难度大、成本高的问题,提出了一种基于可见光源的X射线脉冲星导航地面验证系统.该系统利用太阳系质心处脉冲星信号模型和航天器轨道信息,建立航天器处实时光子到达速率函数,再通过硬件系统转换成电压信号,利用该电压控制线性光源输出,最后经衰减、探测及甄别后获得航天器处的实时光子到达时间序列.该时间序列不仅具有导航脉冲星的轮廓特性、自转特性,还包括空间传播时间效应及宇宙X射线背景.本系统利用半物理装置对可见光进行调制及衰减,实时判断轨道各位置处导航脉冲星的可见性,实现X射线脉冲星信号传播过程的模拟.该系统提供四路可控输出信号,支持多种导航模式的验证.仿真系统的性能分析和功能验证结果表明,该系统具有良好的性能,可提供真实便捷的地面验证环境.