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为量化分析Crab脉冲星X射线波段光子到达时间(TOA)测量误差和自转频率误差对脉冲TOA估计的影响,仿真生成了13 200组带有不同光子TOA测量误差的光子TOA数据。采用含有不同大小自转频率误差的Crab脉冲星星历,通过历元折叠建立积分脉冲轮廓,与标准脉冲轮廓作互相关运算获得各组仿真观测的脉冲TOA测量误差,进一步计算出各误差参数组的仿真观测脉冲TOA测量误差均方根(RMS)。仿真结果表明,为使Crab脉冲星脉冲TOA短期测量精度达到30 ~300 μs量级的要求,有效面积为6 000 cm2和30 cm2的探测器脉冲星自转频率误差均应小于3×10-6 Hz,30 cm2的探测器光子TOA的偶然误差同时应控制在500 μs以内。 相似文献
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利用脉冲星极其稳定的自转频率可以形成一种天文时间基准,部分毫秒级脉冲星的稳定度甚至超越了原子钟,但其观测稳定度易受多种噪声源的影响。一般来说,不同的脉冲星的噪声大部分是相互独立的,因此可以通过加权综合和滤波算法构建综合脉冲星时,有效去除计时残差中的噪声。针对此问题,采用10颗毫秒级脉冲星的国际脉冲星计时阵列(international pulsar timing array, IPTA)数据进行了稳定度评估分析,其中7颗脉冲星的观测数据长度在10年以上。综合考虑单颗脉冲星稳定度评估的结果和观测数据的长度后,筛选出了4颗脉冲星用于构建综合脉冲星时。同时对比了经典加权算法、小波分解算法和维纳滤波算法的综合脉冲星时稳定度结果。结果表明:脉冲星的长期稳定度优于短期稳定度,2颗脉冲星在1年处稳定度达10-15量级,8颗在1 000天处也达到了10-15量级,其中PSR J1600-3053在5年处稳定度达到了最佳,为7.023×10-16 。此外,三种算法中,维纳滤波建立的综合脉冲星时稳定度最佳,在5年处达到了1.502×10-15,优于参与构建的其他所有脉冲星的5年稳定度。 相似文献
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面积1平方千米的望远镜镜面达到1平方千米的望远镜即将矗立在大地之上!当然了,人们并不是真的要建造一个面积1平方千米的大家伙,而是要建造一个信号收集能力相当于1平方千米镜面收集能力的巨型射电望远镜阵列。 相似文献
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X射线脉冲星导航是一种新兴的航天器自主导航方法,脉冲相位是其基本测量量。然而,现有的在轨航天器脉冲相位估计方法计算量大,阻碍了X射线脉冲星导航的工程应用。为了减少脉冲相位估计的计算量,提出了一种基于太阳信息辅助的深空探测器脉冲相位估计方法。通过太阳信息粗略地消除航天器轨道运动的影响,并推导了对应的脉冲星相位计算公式。在此基础上,提出了一种X射线脉冲星/太阳信息深组合导航方法,并通过仿真验证了太阳信息辅助脉冲相位估计方法和组合导航方法的性能。仿真结果表明,所提出的脉冲相位估计方法在保证精度的前提下具有更小的计算量。此外,对于深空探测器,所提出的组合导航方法的位置误差相比于仅使用太阳信息导航的方法降低了70.1%。 相似文献
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针对传统脉冲星导航方法在相位估计时依赖脉冲星信号轮廓,存在整周模糊及不确定星历参数引起的系统共模误差问题,提出基于相位差测量的脉冲星时间相对导航方法。该方法通过对脉冲星光子到达时间序列进行相位估计,以相邻时刻的相位差作为观测量,建立航天器位置增量与相位差的关系,采用广义卡尔曼滤波器处理系统噪声相关问题进行导航,可有效减小系统误差,实现脉冲星导航的应用。通过对导航系统初始定位方法、可观性分析,及基于罗西X射线时变探测器(RXTE)观测的Crab脉冲星的在轨实测数据试验分析,证明了该方法的自主性与可行性。最后,对基于相位差测量的脉冲星时间相对导航系统进行导航滤波仿真,试验结果表明,导航系统完全可观,噪声不累积,位置估计精度可满足实际应用。 相似文献