[發明專利]一種基于隨機單光子發射機制的X射線脈沖星信號模擬源

有效

• 申請號: 201310618168.4
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103697908A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 胡慧君;邵飛;徐延庭;紀春恒;宮超林;王瑞
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第五研究院第五一三研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/24
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 付雷杰;楊志兵

技術領域

本發明涉及精密光機電技術領域，具體涉及一種基于隨機單光子發射機制的X射線脈沖星信號模擬源。?

背景技術

X射線脈沖星導航是以脈沖星輻射的X射線信號作為信息輸入，通過X射線探測器測量X射線光子到達時間信息，提取X射線脈沖星累積脈沖輪廓，經過相應的信號和數據處理測量脈沖到達時間TOA，作為脈沖星自主導航算法的基本輸入量，經過卡爾曼濾波迭代計算，以實現為近地軌道、深空和星際空間飛行的航天器提供高精度的位置、速度、時間和姿態等導航信息。?

為試驗驗證X射線脈沖星自主導航系統可行性，評價X射線脈沖星自主導航算法的合理性，驗證X射線脈沖星導航探測器關鍵技術及定量測試探測器的技術指標，需要對X射線脈沖星信號進行模擬。?

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于隨機單光子發射機制的X射線脈沖星信號模擬源，能夠在實驗室模擬X射線脈沖星的的輻射特性，如能譜、周期、輪廓、流強、平行束等，為X射線脈沖星導航系統提供地面試驗平臺。?

本發明的基于隨機單光子發射機制的X射線脈沖星信號模擬源，包括：X射線脈沖星輪廓數據生成器、X射線脈沖星脈沖輪廓調制器、時間頻率綜合器、X射線信號發生器、準直器和減光濾光器；其中，X射線脈沖星輪廓數據生成器、X射線脈沖星脈沖輪廓調制器、時間頻率綜合器、X射線信號發生器、準直器和減光濾光器依次串聯，時間頻率綜合器與X射線脈沖星脈沖輪廓調制器相連；?

其中，X射線脈沖輪廓數據生成器根據X射線脈沖星數據庫數據，結合大?尺度空間效應及在軌動態效應生成表示X射線光子到達時間的數據序列；?

X射線脈沖星輪廓調制器接收X射線光子到達時間的數據序列，生成對應的表征達到時間的電壓脈沖信號，用于調制與驅動X射線信號發生器；?

時間頻率綜合器為X射線脈沖星脈沖輪廓調制器提供穩定的時間頻率；?

X射線信號發生器接收與X射線脈沖星輪廓一致的電壓脈沖信號，生成相應的X射線脈沖信號；?

準直器對X射線脈沖信號的發散角進行調控，使其以準平行光束輸出；?

減光濾光器對準直器輸出的平行X射線輻射流強進行調節控制。?

本發明的X射線脈沖星信號模擬源還包括標校模塊，對生成的X射線脈沖星模擬信號參數進行標定與測試，并對X射線脈沖星信號源的品質進行評價。?

其中，在所述X射線脈沖輪廓數據生成器中，采用反函數法生成X射線光子到達時間序列：?

X射線光子隨機到達時間數據t_n+1為?

t_n+1＝Λ^-1(Λ(t_n)-ln(1-U))?

其中，U為[0,1]區間上的均勻分布的隨機數，E=-ln(1-U)為滿足期望值為1的指數分布的隨機數；Λ(·)為泊松過程的積分到達率函數：?

Λ(x)=∫0xλ(t)dt]]>