[發明專利]一種天基脈沖星導航數據庫的構建方法

有效

• 申請號: 201310381662.3
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103471585A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 黃良偉;帥平;貝曉敏;吳耀軍;陳紹龍;陳強;張倩
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G01C21/02
• 分類號: G01C21/02;G06F17/30
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種天基脈沖星導航數據庫的構建方法，其特征在于步驟如下：

（1）建立單段觀測精度ε與觀測周期t_obs、有效探測面積A_d及脈沖星參數PSR的關系ε=ε(t_obs,A_d,PSR)，所述的脈沖星參數PSR包括脈沖星角位置δ與α，脈沖比例p_f，脈沖半高寬W，脈沖周期P，脈沖信號源流量R_s，背景噪聲流量R_b，其中δ為脈沖星赤緯，α為脈沖星赤徑；

（2）利用步驟（1）建立的單段觀測精度ε與觀測周期t_obs、有效探測面積A_d及脈沖星參數PSR的關系，建立累積觀測時間t_Y與計時殘差的方差var(Δt)、有效探測面積A_d及脈沖星參數PSR的關系t_Y=t_Y{var(Δt),A_d,PSR}；

（3）選取帶有X射線輻射的射電脈沖星，按照品質因子Q_x由高到低選取10-50顆脈沖星作為數據庫候選源；

（4）利用步驟（2）建立的關系t_Y=t_Y{var(Δt),A_d,PSR}計算步驟（3）所確定的候選源在給定的var(Δt)時，在不同的有效探測面積下所需要的累積觀測時間；

（5）對候選源按步驟（4）計算的累積觀測時間進行由短至長進行排序，綜合考慮天基觀測衛星的在軌工作壽命，選取4-8顆累計觀測時間短的候選源作為優選數據庫導航源；

（6）根據步驟（4）的計算結果，選取有效探測面積A_d，并對優選數據庫導航源的觀測時間進行分配；

（7）發射所述的天基觀測衛星，該衛星繞地球運行并按照步驟（6）分配的觀測時間對不同的優選數據庫導航源進行觀測，并將觀測數據下傳到地面；

（8）對下傳數據進行擬和，得到每顆優選數據庫導航源的參數，該參數主要用于航天器的脈沖星導航計算。

2.根據權利要求1所述的一種天基脈沖星導航數據庫的構建方法，其特征在于：所述步驟（2）的具體實現步驟如下：

（2.1）根據太陽系質心沿脈沖星方向至探測器的距離對脈沖星角位置求偏導，得到偏導系數R_δ與R_α，進而建立計時殘差Δt與脈沖星角位置誤差（Δδ,Δα）的關系：Δt=Δt（Δδ,Δα），其中，Δδ為脈沖星赤緯估計值與真實值δ的差，即Δα為脈沖星赤徑估計值與真實值α的差，即

（2.2）對（2.1）中建立的關系求方差處理，建立計時殘差的方差var(Δt)與角位置估計方差陣的關系：var(Δt)=Vt{var[δ^,α^]T};]]>

（2.3）對觀測時間進行分段，利用步驟（2.1）中的偏導系數R_δ與R_α，使用求和的方法計算角位置估計方差陣

（2.4）用沿探測器隨地球繞日公轉軌道的積分來代替（2.3）中的求和，并利用步驟（1）中關系式與步驟（2.2）中的關系式建立累積觀測時間t_Y與計時殘差的方差var(Δt)、有效探測面積A_d及脈沖星參數PSR的解析形式關系：t_Y=t_Y{var(Δt),A_d,PSR}。