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《宇航学报》 2007年06期
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X射线脉冲星导航原理

帅平  陈绍龙  吴一帆  张春青  李明  
【摘要】:X射线脉冲星导航是以脉冲星的X射线辐射信号作为信息输入,经过相应的信号和数据处理,为近地轨道、深空和星际空间飞行的航天器提供高精度的位置、速度、时间和姿态等导航信息的实现过程。首先提出了基于X射线脉冲星的卫星自主导航的基本框架和实现流程;然后,概述X射线脉冲导航的时空基准,重点研究X射线脉冲星导航定位的测量方程、系统状态方程及其噪声统计特征等数学模型。最后,详细论述卫星自主导航信息处理的鲁棒滤波算法,即经典算法和现代鲁棒滤波算法。从理论方法和工程应用角度,初步论证X射线脉冲星导航的原理可行性和算法可实现性。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柴霖;许秀玲;;深空测控体系结构与技术发展[J];电讯技术;2010年08期
2 孙娟;马斌;;一种新的电视卫星自主导航技术[J];华章;2011年17期
3 桂先洲;李志豪;黎胜亮;;基于X射线脉冲星自主导航中UKF滤波算法的仿真研究[J];航天控制;2010年06期
4 刘劲;马杰;田金文;;基于MMAE-UKF的脉冲星/CNS组合导航[J];华中科技大学学报(自然科学版);2009年11期
5 ;An improved phase measurement method of integrated pulse profile for pulsar[J];Science China(Technological Sciences);2011年09期
6 ;Modeling and Doppler measurement of X-ray pulsar[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2011年06期
7 苏哲;许录平;甘伟;;基于压缩感知的脉冲星轮廓构建算法[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2011年05期
8 吴萌;刘劲;马杰;田金文;;基于脉冲星的航天器定位算法[J];计算机工程与应用;2010年01期
9 黄震;李明;帅平;;脉冲星导航的整周模糊度解算方法研究[J];空间控制技术与应用;2010年01期
10 苏哲;刘勍;张华;谢强;罗楠;;基于1(1/2)维谱的脉冲星累积脉冲轮廓到达时间测量[J];天水师范学院学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 柴霖;唐军;雷厉;;深空测控体系结构与技术发展[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 刘劲;基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法研究[D];华中科技大学;2011年
2 苏哲;X射线脉冲星导航信号处理方法和仿真实验系统研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 毛悦;X射线脉冲星导航算法研究[D];解放军信息工程大学;2009年
4 兰盛昌;脉冲星信号的获取识别及其在编队相对导航中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 乔黎;X射线脉冲星高轨道卫星自主导航及其应用技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 朱俊;基于星间链路的导航卫星轨道确定及时间同步方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
7 屈蔷;机载捷联惯性/天文组合导航系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 林杰;脉冲星识别算法及其矢量测量技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 葛春生;深空探测器轨道设计与修正方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 朱幸芝;毫秒脉冲星时间尺度及钟模型的研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2011年
4 李志豪;基于X射线脉冲星的航天器导航滤波算法仿真分析[D];国防科学技术大学;2008年
5 郑广楼;基于X射线脉冲星的卫星自主天文导航算法仿真研究[D];南京航空航天大学;2009年
6 陈少华;高轨机动航天器SINS/GNSS/CNS自主导航技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
7 杨树启;X射线脉冲星多波段观测研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 帅平;曲广吉;陈忠贵;;导航星座自主导航技术研究[J];中国工程科学;2006年03期
2 帅平;曲广吉;;导航星座自主导航的时间同步技术[J];宇航学报;2005年06期
3 帅平;曲广吉;;导航星座自主星历更新技术[J];宇航学报;2006年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭承军;滕云龙;;神经网络在卫星钟差短期预报中的应用研究[J];测绘科学;2011年04期
2 尹大伟;陈忠贵;朱俊;文援兰;廖瑛;;基于地面测量的卫星导航系统时间同步技术研究[J];飞行器测控学报;2010年01期
3 林益明;初海彬;秦子增;;基于星间链路GNSS自主完好性加权算法[J];国防科技大学学报;2010年05期
4 陈忠贵;刘光明;廖瑛;文援兰;;广播星历参数星上自主拟合算法[J];国防科技大学学报;2011年03期
5 李征航;龚晓颖;刘万科;吕海霞;;导航卫星自主定轨中地球定向参数误差的修正[J];大地测量与地球动力学;2012年06期
6 熊凯;魏春岭;刘良栋;;基于脉冲星的空间飞行器自主导航技术研究[J];航天控制;2007年04期
7 曹荣向;张笃周;;基于星间链路的多星系统分散定轨算法[J];航天控制;2010年01期
8 帅平;陈忠贵;曲广吉;;关于X射线脉冲星导航的轨道力学问题[J];中国科学(E辑:技术科学);2009年03期
9 陈忠贵;帅平;曲广吉;;现代卫星导航系统技术特点与发展趋势分析[J];中国科学(E辑:技术科学);2009年04期
10 帅平;陈绍龙;吴一帆;张春青;李明;;X射线脉冲星导航技术研究进展[J];空间科学学报;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 李征航;龚晓颖;刘万科;吕海霞;;导航卫星自主定轨中地球自转参数误差的修正[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
2 王海红;初海彬;林益明;王平;陈忠贵;李长江;;导航星座星间测距链路的自主定轨性能分析[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
3 黄飞江;杨俊;卢晓春;单庆晓;周永彬;陈建云;;基于动态双向时间同步的星间测距算法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
4 王海红;郑晋军;何善宝;初海彬;韩治刚;李长江;;基于上注星历导航卫星分布式自主定轨系统[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
5 赵小鲂;韩潮;;基于星间测距的导航星座自主导航性能分析[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
6 刘国华;吴宅莲;尚琳;肖寅;王毅;;基于星间链路的自主导航精度分析研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
7 尚琳;刘国华;刘善伍;张锐;李国通;;地面锚固站消除自主导航中星座旋转误差的性能评估[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
8 顾亚楠;王海红;陈忠贵;;基于星间链路双向测量的时钟同步归算算法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
9 高立宁;龙腾;;空间机动飞行与空间机动平台实时信息处理技术[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 黄波;星间测距与导航卫星自主定轨研究[D];华中科技大学;2011年
2 朱俊;基于星间链路的导航卫星轨道确定及时间同步方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 刘文祥;卫星导航系统高精度处理与完好性监测技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 龚晓春;分布式微型航天器的时钟同步研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 郁丰;微小卫星姿轨自主确定技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张鸣;北斗一代卫星导航接收机射频通道技术研究[D];北方工业大学;2011年
2 胡晓;水下导航系统的地磁匹配算法研究[D];山东农业大学;2011年
3 刘亚琼;基于IGS系统的导航卫星自主定轨仿真计算[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2010年
4 孙娟;导航星座星间链路设计研究[D];南京航空航天大学;2011年
5 郑金秀;卫星群测控相关技术研究[D];电子科技大学;2011年
6 路晓峰;导航卫星钟差评估与预报研究[D];长安大学;2007年
7 李志豪;基于X射线脉冲星的航天器导航滤波算法仿真分析[D];国防科学技术大学;2008年
8 曹辉;基于星间测量的星座自主导航研究与半物理仿真系统实现[D];南京航空航天大学;2009年
9 江英;基于GPS/北斗/GSM的笔记本电脑定位系统的设计与实现[D];湖南师范大学;2012年
10 陈少华;高轨机动航天器SINS/GNSS/CNS自主导航技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宁晓琳,房建成;航天器自主天文导航系统的可观测性及可观测度分析[J];北京航空航天大学学报;2005年06期
2 刘军;韩潮;;基于UKF的雷达高度计自主定轨[J];北京航空航天大学学报;2006年08期
3 吴志华;丁杨斌;申功勋;;一种新的星载GPS定轨滤波算法[J];北京航空航天大学学报;2008年11期
4 乔黎;刘建业;郑广楼;贺亮;熊智;;基于X射线脉冲星导航系统探测器研究[J];传感器与微系统;2008年01期
5 张丽敏;熊智;乔黎;刘建业;;基于雷达高度计-星敏感器的卫星自主导航精度分析[J];传感器与微系统;2008年04期
6 陈海明;熊智;乔黎;韩龄;;天文—惯性组合导航技术在高空飞行器中的应用[J];传感器与微系统;2008年09期
7 李丹;刘建业;熊智;;强跟踪滤波器在卫星紫外导航中的应用研究[J];传感器与微系统;2008年09期
8 张丽萍;;多因子自适应序贯平差[J];测绘科学;2008年01期
9 刘庆元;包海;王虎;王潜心;;GPS、GLONASS、GALILEO三大系统间时间系统以及坐标系统的转换[J];测绘科学;2008年05期
10 陶本藻;论秩亏模型参数估计的统计性质[J];测绘通报;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 尚海滨;崔平远;栾恩杰;;基于平均法的小推力转移轨道优化研究[A];第25届中国控制会议论文集(上册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊剑;粒子滤波及其在光纤捷联惯性导航系统中的应用[D];南京航空航天大学;2010年
2 文援兰;航天器精密轨道抗差估计理论与应用的研究[D];解放军信息工程大学;2001年
3 赵黎平;近地卫星自主轨道确定和控制系统研究[D];西北工业大学;2002年
4 焦文海;卫星导航系统坐标基准建立问题的研究[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2003年
5 李涛;非线性滤波方法在导航系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
6 张晨;基于星跟踪器的航天器姿态确定方法研究[D];华中科技大学;2005年
7 武元新;对偶四元数导航算法与非线性高斯滤波研究[D];国防科学技术大学;2005年
8 张艳;基于星间观测的星座自主导航方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 杜兰;GEO卫星精密定轨技术研究[D];解放军信息工程大学;2006年
10 郭海荣;导航卫星原子钟时频特性分析理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林杰;脉冲星识别算法及其矢量测量技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 朱幸芝;毫秒脉冲星时间尺度及钟模型的研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2011年
3 黄荣府;星间精密测距技术[D];南京理工大学;2005年
4 马文臻;深空探测器的轨道设计与优化[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
5 李朝瑞;卫星星座链路选择方法仿真研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
6 史话;星图识别算法及空间飞行器姿态确定研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 张靖;GPS导航卫星星地时间同步技术的仿真研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 雷明;基于小波变换与奇异值分解的人脸识别技术研究[D];沈阳工业大学;2007年
9 李黎;基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法研究[D];国防科学技术大学;2006年
10 刘真;基于天文导航的无人机定位方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 雷鸣;李珂;;采用闭环双口RAM实现深空动态模拟源的设计[J];电讯技术;2011年03期
2 孙守明;郑伟;汤国建;;X射线脉冲星/SINS组合导航中的钟差修正方法研究[J];国防科技大学学报;2010年06期
3 要俊杰;费保俊;许世蒙;杜健;;X射线脉冲星导航中的滤波方法分析[J];航天控制;2011年04期
4 苏哲;许录平;张华;谢强;;基于XPNAV和SINS的容错组合导航系统[J];华中科技大学学报(自然科学版);2011年06期
5 郝燕玲;张召友;;基于VB-UKF的SINS/GPS自适应融合技术[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年01期
6 乔黎;刘建业;郑广楼;熊智;;X射线脉冲星导航系统的闭环校正滤波器设计[J];控制理论与应用;2010年07期
7 李俊峰;崔文;宝音贺西;;深空探测自主导航技术综述[J];力学与实践;2012年02期
8 崔文;宝音贺西;李俊峰;;利用小行星视线矢量的火星探测光学自主导航研究[J];力学学报;2012年06期
9 Da-jun FENG;Lu-ping XU;Hua ZHANG;Shi-bin SONG;;Determination of inter-satellite relative position using X-ray pulsars[J];Journal of Zhejiang University-Science C(Computers & Electronics);2013年02期
10 王奕迪;唐歌实;郑伟;李黎;;基于单探测器的X射线脉冲星深空导航算法[J];力学学报;2012年05期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 孙景荣;许录平;徐孝芬;;一种基于遗传算法的XPNAV整周模糊度求解方法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S09组合导航与导航新方法[C];2012年
2 ;Weak photon pulse navigation signal compressed sensing measurement[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S09组合导航与导航新方法[C];2012年
3 陈略;唐歌实;刘成军;;我国深空测控网资源的工程与科学应用探讨[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集(中册)[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刘劲;基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法研究[D];华中科技大学;2011年
2 苏哲;X射线脉冲星导航信号处理方法和仿真实验系统研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 兰盛昌;脉冲星信号的获取识别及其在编队相对导航中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 乔黎;X射线脉冲星高轨道卫星自主导航及其应用技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 孙守明;基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 刘文祥;卫星导航系统高精度处理与完好性监测技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘素君;基于脉冲星TDOA测量的航天器空间定位技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 黎胜亮;基于X射线脉冲星的航天器姿态测量原理与方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 青志能;导弹自主编队互定位与目标无源定位技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 王奕迪;深空探测中的X射线脉冲星导航方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
5 周庆勇;脉冲星计时模型和自转稳定性研究[D];解放军信息工程大学;2011年
6 杨树启;X射线脉冲星多波段观测研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 帅平;导航星座的自主导航技术——卫星自主时间同步[J];飞行器测控学报;2004年04期
2 帅平,曲广吉,向开恒;现代卫星导航系统技术的研究进展[J];中国空间科学技术;2004年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李建勋;柯熙政;;基于脉冲星定时模型的自主导航定位方法[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2009年02期
2 吉姆·威冷逊;埃维尔特·克拉克;;战争的第四域[J];现代防御技术;1977年01期
3 ;日本未来的航天器[J];中国航天;1988年08期
4 刘云娇;;航天器反应堆干扰观测卫星[J];国外核新闻;1993年05期
5 代树武,孙辉先;航天器自主运行技术的进展[J];宇航学报;2003年01期
6 金恂叔;;浅议美军标MIL-STD-1540E(草案)[J];航天器环境工程;2004年02期
7 ;绕月探测工程的测控系统[J];中国航天;2007年11期
8 施秀芬;;“猎户座”载人探测飞船 美国新一代航天器比航天飞机安全10倍[J];科学生活;2007年09期
9 张庆君;胡修林;叶斌;钟山;;基于双目视觉的航天器间相对位置和姿态的测量方法[J];宇航学报;2008年01期
10 郭伟民;司万兵;桂启山;何家芳;;导弹作战中临近空间飞行器与航天器的协同应用[J];飞航导弹;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李黎;郑伟;;基于脉冲星的航天器自主导航方法研究进展[A];全国第十二届空间及运动体控制技术学术会议论文集[C];2006年
2 曹鹤;郑伟;;基于X射线脉冲星的航天器姿态确定方法[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
3 岳晓奎;;基于Birkhoff力学的变拓扑航天器联合体动力学[A];第三届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2009年
4 代树武;孙辉先;;一种航天器自主控制体系结构[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集(下)[C];2003年
5 杨廷高;;X射线脉冲星脉冲到达航天器时间测量[A];中国天文学会2007年学术年会论文集[C];2007年
6 肖金友;;我国航天发测与测控系统的发展思路[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
7 李俊峰;高云峰;王天舒;;航天器动力学中两类问题研究进展[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
8 李智斌;李勇;李果;;变参数航天器高性能快速机动的若干问题[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
9 叶海华;林柯妡;;浅谈空间环境标准化工作[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十九次学术会议论文集(下册)[C];2006年
10 胡圣波;孟新;赵娜;;基于模型的航天器自主运行智能执行体[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报编辑 李文云 廖政军 邹志鹏;撞星事故呼唤“太空交规”[N];人民日报;2009年
2 力波;驾光飞行要开始了[N];中国航天报;2000年
3 记者 何德功;当心流星雨破坏航天器[N];新华每日电讯;2003年
4 崔伟光孙彦新;我国航天器寿命延长可靠性高质量实现飞跃[N];光明日报;2008年
5 记者张可喜;日本 设计图有误 航天器失控[N];人民日报;2002年
6 记者 杨骏;航天器能自我修复[N];人民日报;2006年
7 唐振宇孙海霞 记者 于莘明;“天链一号01星”成功定点[N];科技日报;2008年
8 记者 杨骏;法俄决定合作研究新一代航天器[N];新华每日电讯;2005年
9 许可新 王羚;死亡卫星如何安全“退休”?[N];第一财经日报;2009年
10 原三虎 特约记者 马璟;在轨航天器管控能力实现跃升[N];解放军报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙治国;一类航天器布局设计问题的顺序、物理(空间)分解协调方法[D];大连理工大学;2006年
2 吕敬;充液挠性航天器非线性动力学研究[D];清华大学;2006年
3 张志芬;航天器多信源测控数据融合及应用研究[D];重庆大学;2008年
4 朱岩;基于闪存的星载高速大容量存储技术的研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
5 管公顺;航天器空间碎片防护结构超高速撞击特性研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 全荣辉;航天器介质深层充放电特征及其影响[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
7 李玉庆;动态不确定环境下航天器观测调度问题研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 钱志勤;人机交互的演化设计方法及其在航天器舱布局方案设计中的应用[D];大连理工大学;2001年
9 李强;纳米流体强化传热机理研究[D];南京理工大学;2004年
10 罗亚中;空间最优交会路径规划策略研究[D];国防科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李勇;航天器运动可视化分析系统的设计与实现[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 袁杰;基于.net的网络化监测诊断系统设计及在航天器上的应用[D];西北工业大学;2004年
3 马毅;航天器展开机构虚拟样机动力学仿真研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
4 高滨;火工分离装置的性能研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 金亮亮;基于故障树的航天器故障诊断专家系统研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 王文莉;组织级航天器项目进度管理方法研究和应用[D];国防科学技术大学;2009年
7 李亮;航天器轨道转移与交会最优控制研究[D];西北工业大学;2005年
8 杨军;大型卫星太阳翼展开动力学研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 孙小兵;微型固体火箭发动机设计与制造关键技术研究[D];上海交通大学;2007年
10 李黎;基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法研究[D];国防科学技术大学;2006年
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