[發(fā)明專利]基于最大后驗(yàn)估計(jì)的X射線脈沖星信號(hào)時(shí)延估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110698119.0
• 申請(qǐng)日: 2021-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN113375697B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方海燕;蘇劍宇;張澤葳;高敬敬;張力;張魁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00;G01C21/24
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 陳宏社;王品華

1.一種基于最大后驗(yàn)估計(jì)的X射線脈沖星信號(hào)時(shí)延估計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)初始化參數(shù)：

初始化在太陽系質(zhì)心坐標(biāo)系BCRS下航天器的服從正態(tài)分布的位置預(yù)測誤差為X射線脈沖星的單位方向矢量為n＝(n_x,n_y,n_z)，X射線脈沖星信號(hào)處理基準(zhǔn)時(shí)刻t₀，t₀時(shí)刻X射線脈沖星的自轉(zhuǎn)頻率為f(t₀)，f(t₀)的一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)分別為航天器在觀測時(shí)間[t_a,t_b]內(nèi)所探測的X射線脈沖星光子到達(dá)自身的時(shí)間序列為其中表示航天器的δr估計(jì)值，w表示服從正態(tài)分布(0,σ²)的噪聲，σ²表示w的方差，n_x、n_y、n_z分別表示X射線脈沖星的單位方向矢量n在BCRS的三個(gè)坐標(biāo)方向的投影，t_i表示第i個(gè)X射線脈沖星光子到達(dá)航天器的時(shí)刻，I為X射線脈沖星光子的總個(gè)數(shù)；

(2)對(duì)X射線脈沖星光子到達(dá)航天器的時(shí)間序列進(jìn)行校正：

(2a)通過航天器位置預(yù)測誤差δr計(jì)算X射線脈沖星信號(hào)到達(dá)航天器與太陽系質(zhì)心SSB的時(shí)間差τ(t_i)：

其中r_sc/ssb(t_i)表示t_i時(shí)刻航天器相對(duì)于SSB的真實(shí)位置矢量，r_sc/E(t_i)表示t_i時(shí)刻航天器相對(duì)于地球的位置矢量，v_E(t_i)表示t_i時(shí)刻地球的速度矢量，r_sc/sun(t_i)表示t_i時(shí)刻航天器相對(duì)于太陽的位置矢量，c表示光速，μ_s表示太陽引力常數(shù)，表示t_i時(shí)刻航天器相對(duì)于SSB的預(yù)測位置矢量；

(2b)通過τ(t_i)對(duì)X射線脈沖星光子到達(dá)航天器的時(shí)間序列進(jìn)行校正，得到校正后的時(shí)間序列

(3)獲取航天器位置預(yù)測誤差δr對(duì)應(yīng)的預(yù)測相位延遲的均值和方差

其中H表示X射線脈沖星的單位方向矢量n在BCRS的三個(gè)坐標(biāo)方向投影的平方；

(4)求解最大后驗(yàn)估計(jì)MAP代價(jià)函數(shù)的最大值：

通過校正后的時(shí)間序列預(yù)測相位延遲的均值和方差求解最大后驗(yàn)估計(jì)MAP代價(jià)函數(shù)的最大值并將作為X射線脈沖星信號(hào)的相位估計(jì)值：

其中λ_s與λ_b分別表示X射線脈沖星源信號(hào)與背景信號(hào)的光子強(qiáng)度，h(φ_i)表示X射線脈沖星信號(hào)累積輪廓，φ_i是t_i時(shí)刻對(duì)應(yīng)的相位，φ₀是t₀時(shí)刻對(duì)應(yīng)的初始相位，Δφ表示時(shí)間序列校正過程中由δr引起的相位誤差；

(5)獲取X射線脈沖星信號(hào)的時(shí)延估計(jì)值

通過X射線脈沖星信號(hào)的相位估計(jì)值和t₀時(shí)刻X射線脈沖星的自轉(zhuǎn)頻率f(t₀)，計(jì)算X射線脈沖星信號(hào)的時(shí)延估計(jì)值

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于最大后驗(yàn)估計(jì)的X射線脈沖星信號(hào)時(shí)延估計(jì)方法，其特征在于，步驟(2b)中所述的通過τ(t_i)對(duì)X射線脈沖星光子到達(dá)航天器的時(shí)間序列進(jìn)行校正，校正公式為：