X射线脉冲星导航地面试验系统技术方案

技术编号:8592504 阅读:204 留言:0更新日期:2013-04-18 05:37
本发明专利技术涉及一种X射线脉冲星导航地面试验系统,X射线脉冲星导航地面试验系统,包括:信号控制子系统、轨道数据生成子系统、导航数据库子系统、脉冲轮廓提取子系统、导航参数估计子系统、大尺度动态效应子系统、X射线脉冲星信号模拟子系统、探测器子系统、导航演示分系统,其中,轨道数据生成子系统包括Walker星座卫星轨道模块、月球探测模块和火星探测轨道模块;大尺度动态效应子系统包括有:大尺度空间效应模拟模块、在轨动态效应模拟模块;X射线脉冲星信号模拟子系统包括X射线发生器和真空通道。该系统通过逼真模拟大尺度动态环境下脉冲星X射线光子信号辐射特征,闭环测试脉冲星导航探测器性能,考查脉冲星导航算法以及验证脉冲星导航系统方案设计可行性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于X射线脉冲星的航天器自主导航
,涉及一种X射线脉冲星导航地面试验系统
技术介绍
脉冲星在X射线频段的辐射主要集中于O. fl5keV,但由于地球大气中对该频段的X射线有强吸收作用,在地面上无法接收到脉冲星辐射的X射线信号;因此必需突破脉冲星模拟源,大尺度时空基准、高稳定度脉冲波形调制和时间保持等关键技术,构建地面分布式、全通路、半物理、闭环测试验证系统,满足脉冲星导航系统关键技术地面试验验证和方案设计可行性定量论证的需求,为脉冲星导航技术空间飞行试验奠定基础。因此研制地面试验验证系统是开展X射线脉冲星导航技术研究的核心内容。但是目前尚未检索到有关X射线脉冲星导航地面分布式、全通路、半物理、闭环测试验证系统完整设计方案。因此,本专利技术从实际工程应用角度,提出一套完整的用于X射线脉冲星导航地面分布式、全通路、半物理、闭环测试验证系统设计方案,以满足利用X射线脉冲星自主导航的地面试验验证的应用需求。国防科技大学郑伟等人专利技术了 “ X射线脉冲星导航半物理仿真系统”(CN201010022035. 7)。该系统利用轨道发生终端生成标称轨迹数据,输出给信号模拟系统模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线脉冲星导航地面试验系统,其特征在于:X射线脉冲星导航地面试验系统(1),包括:信号控制子系统(2)、轨道数据生成子系统(6)、导航数据库子系统(7)、脉冲轮廓提取子系统(8)、导航参数估计子系统(9)、大尺度动态效应子系统(10)、X射线脉冲星信号模拟子系统(11)、探测器子系统(12)、导航演示分系统(5),其中,轨道数据生成子系统(6)主要包括Wa?l?ker星座卫星轨道模块、月球探测模块和火星探测轨道模块;大尺度动态效应子系统(10)主要包括有:大尺度空间效应模拟模块、在轨动态效应模拟模块;X射线脉冲星信号模拟子系统(11)主要包括X射线发生器和真空通道,脉冲轮廓提取子系统(8...

【技术特征摘要】
1.一种X射线脉冲星导航地面试验系统,其特征在于x射线脉冲星导航地面试验系统(1),包括信号控制子系统(2)、轨道数据生成子系统(6)、导航数据库子系统(7)、脉冲轮廓提取子系统(8)、导航参数估计子系统(9)、大尺度动态效应子系统(10)、X射线脉冲星信号模拟子系统(11)、探测器子系统(12)、导航演示分系统(5),其中,轨道数据生成子系统(6)主要包括Wa I ker星座卫星轨道模块、月球探测模块和火星探测轨道模块;大尺度动态效应子系统(10)主要包括有大尺度空间效应模拟模块、在轨动态效应模拟模块;X射线脉冲星信号模拟子系统(11)主要包括X射线发生器和真空通道,脉冲轮廓提取子系统(8)主要包括有调用光子到达时间转换模块、脉冲轮廓折叠模块以及脉冲模块互相关模块;步骤一,启动X射线脉冲星导航试验验证系统,由信号控制子系统(2)对整个系统进行初始化,和自动检测并监控各子系统是否在可以正常运行,同时实时监控各个子系统的运行状态,并对系统中的其他子系统进行时间同步控制;信号控制子系统(2)将初始化仿真参数发送到轨道数据生成子系统¢),接受其输出的理论导航参数;其中整个地面系统中利用一个高精度的铯原子钟作为整个地面系统的外部时钟模拟脉冲星钟,而探测器子系统中独立放置一个铷原子钟模拟星载时钟,同时通过锁相环路模块将星载时钟同步到外部时钟,从而可实现星载时钟时间保持技术的地面验证; 步骤二,轨道数据生成子系统(6)每次根据任务不同,分别调用Walker星座卫星轨道模块、月球探测模块、火星探测轨道模块其中的一个;如果任务要求对Walker星座卫星进行导航,则仿真Walker星座卫星轨道数据,调用Walker星座卫星轨道模块,如果任务要求对月球探测航天器进行导航,则仿真月球探测轨道数据,调用月球探测模块,如果任务要求对火星探测航天器进行导航,则仿真火星探测轨道数据,就调用火星探测轨道模块;并分别输出相应的理论导航参数到大尺度动态效应子系统(10)的大尺度空间效应模拟模块和在轨动态效应模拟模块,并接步骤三,以及信号控制分系统(2)的评估验证模块,接步骤九;步骤三,大尺度动态效应子系统(10),利用导航数据库子系统(7)中的脉冲星角位置参数和太阳系行星参数与轨道数据生成子系统(6)输入实时理论导航参数,调用大尺度空间延迟模块生成大尺度时间延迟量;利用导航数据库子系统(7)中的脉冲星周期参数与轨道数据生成子系统(6)输入实时航天器理论速度参数,调用在轨动态效应模块生成多普勒频移量;利用导航数据库子系统(7)中的脉冲星角位置参数与轨道数据生成子系统(6)输入实时航天器理论姿态参数调用航天器姿态模拟模块...

【专利技术属性】
技术研发人员:贝晓敏徐立宏帅平吴耀军
申请(专利权)人:中国空间技术研究院
类型:发明
国别省市:

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