X射线脉冲星导航动态模拟实验系统研制与性能测试∗

徐能 盛立志 张大鹏 陈琛2) 赵宝升 郑伟 刘纯亮

1)(中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光子学与光子技术国家重点实验室,西安 710119)

2)(中国科学院大学,北京 100049)

3)(西安交通大学电子与信息工程学院,西安 710049)

4)(国防科技大学航天科学与工程学院,长沙 410073)

X射线脉冲星导航动态模拟实验系统研制与性能测试∗

徐能1)2)3)盛立志1)张大鹏4)陈琛1)2)赵宝升1)†郑伟4)刘纯亮3)

1)(中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光子学与光子技术国家重点实验室,西安 710119)

2)(中国科学院大学,北京 100049)

3)(西安交通大学电子与信息工程学院,西安 710049)

4)(国防科技大学航天科学与工程学院,长沙 410073)

(2016年10月9日收到;2016年11月9日收到修改稿)

本文设计了一种半实物实验系统,能模拟出航天器在地球轨道及深空飞行时接收脉冲星周期X射线信号的情形.该系统主要由动态信号数据库、X射线模拟源、真空系统和探测系统组成.模拟源可以模拟出任意波形的脉冲轮廓,探测系统的时间分辨率优于2µs,通过分析时间转化模型给出了动态信号生成方法.实验模拟了航天器在近地轨道飞行一周接收Crab脉冲信号,将采集的光子到达时间转换到太阳系质心时后累积脉冲轮廓与标准轮廓相关度为0.9882.

X射线脉冲星导航,动态实验,X射线模拟源,硅漂移探测器

1 引 言

X射线脉冲星导航(X-ray pulsar-based navigation,XNAV)是利用毫秒脉冲星辐射稳定的X射线脉冲,实现近地轨道、深空和星际间的航天器的姿态、位置和速度信息的确定,是一种完全自主的导航系统,具……